कार्बोक्सीपेप्टिडेज़

गोजातीय अग्न्याशय से कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ ए

एक कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ ( ईसी संख्या 3.4.16 - 3.4.18) एक प्रोटीज एंजाइम है जो एक प्रोटीन या पेप्टाइड के कार्बोक्सी- टर्मिनल (सी-टर्मिनल) अंत में एक पेप्टाइड बंधन का जलापघटन (क्लीव) करता है। यह एक एमिनोपेप्टिडेज़ के विपरीत है, जो प्रोटीन के N- टर्मिनस पर पेप्टाइड बंध को तोड़ते हैं। मनुष्यों, जानवरों, जीवाणुओं और पौधों में कई प्रकार के कार्बोक्सीपेप्टिडेस होते हैं जिनमें अपचय से लेकर प्रोटीन परिपक्वता तक विविध कार्य होते हैं। कम से कम दो तंत्रों पर चर्चा की गई है।

कार्य

कार्बोक्सीपेप्टिडेस पर प्रारंभिक अध्ययन ,भोजन के पाचन में अग्नाशय कार्बोक्सीपेप्टिडेस A1, A2 और B पर केंद्रित था। यद्यपि, अधिकांश कार्बोक्सीपेप्टिडेस अपचय में सम्मिलित नहीं होते हैं। इसके बजाय वे प्रोटीन को परिपक्व करने में मदद करते हैं, उदाहरण के लिए पोस्ट-ट्रांसलेशनल संशोधन। वे जैविक प्रक्रियाओं को भी नियंत्रित करते हैं, जैसे कि न्यूरोएंडोक्राइन पेप्टाइड्स के जैवसंश्लेषण जैसे इंसुलिन के लिए कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ की आवश्यकता होती है। कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ रक्त के थक्के जमने, विकास कारक उत्पादन, घाव भरने, प्रजनन और कई अन्य प्रक्रियाओं में भी कार्य करता है।

तंत्र

श्रृंखला के सी-टर्मिनल छोर पर पहले एमाइड या पॉलीपेप्टाइड बंध में कार्बोक्सीपेप्टिडेस पेप्टाइड्स का जलापघटन करता है। कार्बोक्सीपेप्टिडेस क्रियाधारजल को कार्बोनिल (C=O) समूह के साथ बदलकर कार्य करता है। कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ A जल अपघटन अभिक्रिया में दो यंत्रवत् परिकल्पनाएं होती हैं, एक नाभिकरागी जल के माध्यम से और एक एनहाइड्राइड के माध्यम से होती है।

पहले प्रस्तावित तंत्र में, एक प्रचारित-जल मार्ग का समर्थन किया जाता है क्योंकि Glu270 नाभिकरागी जल को चित्रित करता है। Zn²⁺ आयन, सकारात्मक रूप से आवेशित अवशेषों के साथ, बंधे हुए जल के pKa को लगभग 7 तक घटा देता है। इस तंत्र में Glu 270 की दोहरी भूमिका होती है क्योंकि यह नाभिकरागी संकलन के दौरान एमाइड कार्बोनिल समूह पर आक्रमण की अनुमति देने के लिए क्षार के रूप में कार्य करता है।यह उन्मूलन के दौरान एक अम्ल के रूप में कार्य करता है जब जल के प्रोटॉन को छोड़ने वाले नाइट्रोजन समूह में स्थानांतरित किया जाता है। एमाइड कार्बोनिल समूह पर ऑक्सीजन पानी के अतिरिक्त होने तक Zn²⁺ के साथ समन्वय नहीं करता है। ग्लू 270 द्वारा समन्वित जल Zn ²⁺का अवक्षेपण एक सक्रिय हाइड्रॉक्साइड नाभिकरागी प्रदान करता है जो नाभिकरागी संकलन में पेप्टाइड बंध में एमाइड कार्बोनिल समूह पर आक्रमण करता है। जल अपघटन के दौरान बनने वाले नकारात्मक रूप से आवेशित मध्यवर्ती Zn²⁺ आयन द्वारा स्थिर होते हैं। कार्बोनिल समूह और निकटवर्ती आर्गिनिन, Arg 217 के बीच की पारस्परिक क्रिया भी नकारात्मक रूप से आवेशित किए गए मध्यवर्ती को स्थिर करती है। जिंक-बाउंड हाइड्रॉक्साइड Zn²⁺ आयन और निकटवर्ती आर्गिनिन द्वारा प्रदान की गई संक्रमण स्थिति के स्थिरवैद्युत स्थिरीकरण के साथ एमाइड के साथ संपर्क करता है।

एनहाइड्राइड के माध्यम से दूसरे प्रस्तावित तंत्र में समान चरण होते हैं लेकिन कार्बोनिल समूह पर Glu270 का सीधा आक्रमण होता है, और फिर Zn²⁺ बाउंड एमाइड पर Glu270 की परस्पर क्रिया एक एनहाइड्राइड बनाता है जिसे बाद में जल से हाइड्रोलाइज़ किया जा सकता है।

वर्गीकरण

सक्रिय साइट तंत्र द्वारा

कार्बोक्सीपेप्टिडेस को सामान्यतः उनके सक्रिय साइट तंत्र के आधार पर कई परिवारों में से एक में वर्गीकृत किया जाता है।

• एंजाइम जो सक्रिय साइट में धातु का उपयोग करते हैं उन्हें मेटलो-कार्बोक्सीपेप्टिडेस कहा जाता है।(ईसी संख्या 3.4.17)
• अन्य कार्बोक्सीपेप्टिडेस जो सक्रिय साइट में सेरीन अवशेषों का उपयोग करते हैं, उन्हें सेरीन कार्बोक्सीपेप्टिडेस कहा जाता है।(ईसी नंबर 3.4.16)
• जो एक सक्रिय साइट सिस्टीन का उपयोग करते हैं उन्हें सिस्टीन कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ (या थिओल कार्बोक्सीपेप्टिडेज़) कहा जाता है।(ईसी नंबर 3.4.18)

ये नाम क्लीव्ड अमीनो अम्ल की चयनात्मकता का उल्लेख नहीं करते हैं।

क्रियाधार वरीयता द्वारा

कार्बोक्सीपेप्टिडेस के लिए एक अन्य वर्गीकरण प्रणाली उनके क्रियाधार वरीयता को संदर्भित करती है।

• इस वर्गीकरण प्रणाली में, कार्बोक्सीपेप्टिडेज़, जिनमें सुगंधित या शाखित हाइड्रोकार्बन श्रृंखला वाले अमीनो अम्ल के लिए एक मजबूत प्राथमिकता होती है, इनको कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ A (एरोमैटिक/एलिफैटिक के लिए A) कहा जाता है।
• कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ जो सकारात्मक रूप से आवेशित किए गए अमीनो अम्ल (आर्जिनिन, लाइसिन) का विदलन करते हैं, उन्हें कार्बोक्सीपेप्टिडेस B (क्षारीयके लिए B) कहा जाता है।

एक मैटलो-कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ जो पेप्टाइड एन-एसिटाइल-एल-एस्पार्टिल-एल-ग्लूटामेट से C-टर्मिनल ग्लूटामेट को अलग करता है, ग्लूटामेट कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ कहलाता है।

एक सेरीन कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ जो पेप्टाइड्स से सी-टर्मिनल अवशेषों को सीक्वेंस -Pro-Xaa (Pro प्रोलाइन है, Xaa पेप्टाइड के C-टर्मिनस पर कोई अमीनो अम्ल है) को प्रोलिल कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ कहा जाता है।

सक्रियता

कुछ, लेकिन सभी नहीं, कार्बोक्सीपेप्टिडेस शुरू में एक निष्क्रिय रूप में उत्पन्न होते हैं; इस पूर्ववर्ती रूप को प्रोकार्बोक्सीपेप्टिडेज़ के रूप में जाना जाता है। अग्नाशयी कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ ए के कारक में, निष्क्रिय जाइमोजेन रूप- प्रो-कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ A - एंजाइम ट्रिप्सिन द्वारा अपने सक्रिय रूप - कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ A में परिवर्तित हो जाता है। यह तंत्र यह सुनिश्चित करता है कि जिन कोशिकाओं में प्रो-कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ A का उत्पादन होता है, वे स्वयं पचा नहीं जाते हैं।

यह भी देखें

• कार्बोक्सीपेप्टिडेस ई
• कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ ए
• एंजाइम श्रेणी एंजाइम आयोग संख्या 3.4
• कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ B2|थ्रोम्बिन-सक्रिय करने योग्य फाइब्रिनोलिसिस अवरोधक उर्फ ​​प्लाज्मा कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ B2
• DD-ट्रांसपेप्टिडेज़, एक अलैनिन कार्बोक्सीपेप्टिडेज़
• ब्रैडीकाइनिन # कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ एन द्वारा अन्य एंजाइमों के बीच चयापचय टूट गया है
• D-Ala कार्बोक्सीपेप्टिडेज एक पेनिसिलिन-बाध्यकारी प्रोटीन है
• फेनिलएलनिन कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ ए को रोक सकता है
• मार्था एल लुडविग

अग्रिम पठन

• Klusák V, Barinka C, Plechanovová A, Mlcochová P, Konvalinka J, Rulísek L, Lubkowski J (May 2009). "Reaction mechanism of glutamate carboxypeptidase II revealed by mutagenesis, X-ray crystallography, and computational methods". Biochemistry. 48 (19): 4126–4138. doi:10.1021/bi900220s. PMC 7289149. PMID 19301871.

बाहरी संबंध

• Carboxypeptidases at the US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)