КАРБОКСИПЕПТИДАЗЫ

КАРБОКСИПЕПТИДАЗЫ (пептидил-аминокислотные гидролазы; КФ 3.4) — группа протеолитических ферментов, отщепляющих от белков и пептидов C-концевые аминокислотные остатки; принимают участие во внутриклеточном распаде белков и выполняют регуляторную функцию, участвуя в образовании и инактивации биологически активных пептидов, а также в переваривании белков. Помимо пептидной связи, К. гидролизуют также сложноэфирную связь в синтетических субстратах определенного строения, т. е. обладают эстеразной активностью. Необходимым условием для действия К. является присутствие в субстрате свободной альфа-COOH-группы. К. различаются по своей специфичности, на основании чего их подразделяют на карбоксипептидазы А, В, С и т. д.

К. широко распространены в различных животных тканях и обнаружены в растениях и микроорганизмах. Наиболее хорошо изученными являются карбоксипептидазы А (КФ 3.4.2.1) и В (КФ 3.4.2.2) из поджелудочной железы высших животных и человека. Карбоксипептидазы А и В синтезируются в поджелудочной железе в виде неактивных предшественников — прокарбоксипептидаз А и В, которые, попадая в двенадцатиперстную кишку, активируются под действием трипсина. В процессе активации происходит гидролиз нескольких пептидных связей в молекулах прокарбоксипептидаз А и В и диссоциация этих проферментов на субъединицы, одна из которых превращается в соответствующую К. При этом в результате гидролитического расщепления двух-трех пептидных связей в N-концевой области этой субъединицы может образоваться несколько форм К. (Аα, Аβ, Аγ ). Панкреатические К. человека и животных принимают участие в пищеварении, расщепляя до аминокислот продукты первичного переваривания белков.

Ферменты, относящиеся к группе К., являются Пептид-гидролазы). В состав молекулы К. входит один атом Zn²⁺. Он может быть замещен Mn²⁺, Co²⁺, Ni²⁺ без существенного измене ния активности фермента; К. при замене Zn²⁺ на Cd²⁺ и Hg²⁺ теряют пептидазную и сохраняют эстеразную активность. Первичная и пространственная структура карбоксипептидазы А полностью расшифрована. В формировании ее активного центра, кроме атома Zn²⁺, принимают участие остатки глутаминовой к-ты, тирозина и аргинина. Оптимум действия этого фермента находится при pH 7,5; при pH ниже 6,0 фермент инактивируется. Карбоксипептидаза А отщепляет от белков и пептидов все C-концевые аминокислоты, кроме аргинина, лизина, пролина и оксипролина. Ингибиторами карбоксипептидазы А являются вещества, образующие внутрикомплексные (хелатные) соединения с металлами (8-оксихинолин, 1,10-фенантролин, α,α'-дипиридил и др.); ее конкурентными ингибиторами являются β-фенилпропионовая и фенилуксусная к-ты и некоторые их аналоги. Панкреатическая карбоксипептидаза В близка по свойствам карбоксипептидазе А, но она катализирует отщепление от пептидных цепей только C-концевых основных аминокислот— аргинина, лизина и орнитина. Карбоксипептидазы А и В являются родственными белками, имеющими гомологичное строение и однотипную трехмерную структуру. Ингибиторами карбоксипептидазы В являются соединения, образующие хелатные комплексы с металлами; конкурентными ингибиторами — ε-аминокапроновая к-та, гамма-аминомасляная к-та и другие аналогичные соединения.

В животных тканях обнаружены катептические К., по субстратной специфичности сходные с карбоксипептидазой А, но отличающиеся от нее оптимумом активности, который находится при кислых значениях pH. Наряду с ними встречаются специфические пролилкарбоксипептидазы, избирательно отщепляющие С-концевые аминокислоты, стоящие рядом с остатком пролина.

В плазме крови человека и животных присутствует К. (карбоксипептидаза N, кининаза I), по своей субстратной специфичности аналогичная карбоксипептидазе В. Эта К. также является металлоферментом, активным при нейтральных значениях pH. Она вызывает инактивацию биологически активных пептидов (брадикинина и его аналогов), обладающих гипотензивным действием, катализируя отщепление от их молекул С-концевого аргинина; тем самым эта К. участвует в регуляции кровяного давления. Карбоксипептидаза N плазмы человека вызывает также инактивацию анафилатоксинов, образующихся при активации системы комплемента.

См. также Ферменты.

Библиография Диксон М. и Уэбб Э. К. Ферменты, пер. с англ., с. 400 и др., М., 1966, библиогр.; Мосолов В. В. Протеолитические ферменты, М., 1971, библиогр.

Л. А. Локшина.