Pepsin ist ein Enzym, dessen zymogen (pepsinogen) durch die Hauptzellen im Magen veröffentlicht wird und das Nahrungsmittelproteine in peptides erniedrigt. Es wurde 1836 von Theodor Schwann entdeckt, der auch seinen Namen vom griechischen Wort pepsis ins Leben gerufen hat, Verzehren vorhabend (peptein: Zu verdauen). Es war das erste Tierenzym, das, und 1929 zu entdecken ist, es ist eines der ersten Enzyme geworden, die von John H. Northrop zu kristallisieren sind. Pepsin ist ein verdauungsfördernder machen Spaß pro-, ein Mitglied des aspartate ziehen Familie pro-auf.

Pepsin ist eines von drei hauptsächlichem Protein-Vermindern, oder proteolytic, Enzyme im Verdauungssystem, die anderen zwei, die chymotrypsin und trypsin sind. Die drei Enzyme waren unter dem in der kristallenen Form zu isolierenden ersten. Während des Prozesses des Verzehrens arbeiten diese Enzyme, von denen jedes im Trennen von Verbindungen zwischen besonderen Typen von Aminosäuren spezialisiert wird, zusammen, um diätetische Proteine in ihre Bestandteile, d. h., peptides und Aminosäuren zu brechen, die vom Darmfutter sogleich gefesselt sein können. Pepsin ist im Kleben peptide Obligationen zwischen dem hydrophoben und vorzugsweise den aromatischen Aminosäuren wie phenylalanine, tryptophan, und tyrosine am effizientesten.

Geschichte

Der Begriff "Pepsin" wurde zuerst von Theodor Schwann am Anfang des 19. Jahrhunderts ins Leben gerufen. Wissenschaftler um diese Zeit haben begonnen, viele biochemische Zusammensetzungen zu entdecken, die eine bedeutende Rolle in biologischen Prozessen spielen und Pepsin einer von ihnen war. Es war mit der Identifizierung eines in den Mägen von Tieren gefundenen Kampfstoffs, dass Wissenschaftler begonnen haben, in die Verdauungseigenschaften von Organismen zu blicken. Diese acidic Substanz, die im Stande gewesen ist, gestützte Nahrungsmittel des Stickstoffs ins auflösbare Wassermaterial umzuwandeln, wurde beschlossen, Pepsin zu sein.

Vorgänger

Pepsin wird als eine Pro-Form zymogen, pepsinogen ausgedrückt, dessen primäre Struktur zusätzliche 44 Aminosäuren hat.

Im Magen veröffentlichen Hauptzellen pepsinogen. Dieser zymogen wird durch Salzsäure (HCl) aktiviert, der von parietal Zellen im Magen-Futter veröffentlicht wird. Das Hormon gastrin und der vagus Nerv lösen die Ausgabe sowohl von pepsinogen als auch von HCl vom Magen-Futter aus, wenn Essen aufgenommen wird. Salzsäure schafft eine acidic Umgebung, die pepsinogen erlaubt, sich zu entfalten und sich auf eine autokatalytische Mode zu zerspalten, dadurch Pepsin (die aktive Form) erzeugend. Pepsin zerspaltet die 44 Aminosäuren von pepsinogen, um mehr Pepsin zu schaffen. Pepsin wird bis zu 20 % von aufgenommenen amide Obligationen durch das Kleben bevorzugt nach dem N-Terminal von aromatischen Aminosäuren wie phenylalanine, tryptophan, und tyrosine verdauen. Pepsin stellt bevorzugte Spaltung für den hydrophoben, vorzugsweise aromatisch, Rückstände in P1 und P1' Positionen aus. Die vergrößerte Empfänglichkeit für die Hydrolyse kommt vor, wenn es eine Schwefel enthaltende Aminosäure in der Nähe vom peptide Band gibt, das eine aromatische Aminosäure hat. Pepsin zerspaltet PheVal, GlnHis, GluAla, AlaLeu, LeuTyr, TyrLeu, GlyPhe, PhePhe und Obligationen von PheTyr in der B Kette des Insulins.

Peptides kann weiter durch anderen verdaut werden macht (im Duodenum) und schließlich gefesselt vom Körper Spaß pro-. Pepsin wird als pepsinogen versorgt, so wird es nur, wenn erforderlich, veröffentlicht, und verdaut die eigenen Proteine des Körpers im Futter des Magens nicht.

Tätigkeit und Stabilität

Pepsin ist in acidic Umgebungen zwischen 37°C und 42°C am aktivsten. Entsprechend ist seine primäre Seite der Synthese und Tätigkeit der Magen (pH 1.5 zu 2). Pepsin stellt maximale Tätigkeit am pH 2.0 aus und ist am pH 6.5 und oben untätig, jedoch wird Pepsin nicht völlig denaturiert oder irreversibel inactivated bis zum pH 8.0. Deshalb kann das Pepsin in der Lösung bis zum pH 8.0 auf die Wiederansäuerung reaktiviert werden. Die Stabilität des Pepsins am hohen pH hat bedeutende Implikationen auf Krankheit, die dem zugeschrieben ist. Pepsin bleibt im Larynx im Anschluss an ein Magenebbe-Ereignis. Am Mittel-pH des laryngopharynx (pH = 6. 8) Pepsin würde untätig sein, aber konnte auf nachfolgende saure Ebbe-Ereignisse reaktiviert werden, die auf Schaden an lokalen Geweben hinauslaufen.

In der laryngopharyngeal Ebbe

Pepsin ist eine der primären Ursachen des Mucosal-Schadens während der laryngopharyngeal Ebbe. Pepsin bleibt im Larynx (pH 6. 8) im Anschluss an ein Magenebbe-Ereignis. Während enzymatisch untätig, in dieser Umgebung würde Pepsin stabil bleiben und konnte auf nachfolgende saure Ebbe-Ereignisse reaktiviert werden. Die Aussetzung von Kehlkopfmucosa zum enzymatisch aktiven Pepsin, aber nicht irreversibel inactivated Pepsin oder Säure, läuft auf reduzierten Ausdruck von Schutzproteinen hinaus und vergrößert dadurch Kehlkopfempfänglichkeit für den Schaden.

Pepsin kann auch Mucosal-Schaden während schwach acidic oder nichtsaure Magenebbe verursachen. Schwache oder nichtsaure Ebbe wird mit Ebbe-Symptomen und mucosal Verletzung aufeinander bezogen. Unter nichtsauren Bedingungen (neutraler pH) wird Pepsin durch Zellen der oberen Wetterstrecken wie der Larynx und Hypopharynx durch einen Prozess bekannt als verinnerlicht. Der Empfänger, durch den Pepsin endocytosed ist, ist zurzeit unbekannt. Auf das Zellauffassungsvermögen wird Pepsin in intrazellulärem vesicles des niedrigen pH versorgt, an dem seine enzymatische Tätigkeit wieder hergestellt würde. Pepsin wird innerhalb der Zelle seit bis zu 24 Stunden behalten. Solche Aussetzung vom Pepsin am neutralen pH und endoyctosis des Pepsins verursacht Änderungen im Genausdruck, der mit Entzündung vereinigt ist, die Zeichen und Symptomen von der Ebbe und Geschwulst-Fortschritt unterliegt. Das und andere Forschung ziehen Pepsin in der Magenebbe zugeschriebenen carcinogenesis hinein.

Wie man

betrachtet, ist das Pepsin in Wetterstrecke-Mustern ein empfindlicher und spezifischer Anschreiber für die laryngopharyngeal Ebbe. Forschung, um neue mit dem Pepsin ins Visier genommene therapeutische und diagnostische Werkzeuge für die Magenebbe zu entwickeln, ist andauernd.

Lagerung

Pepsins sollten bei sehr kalten Temperaturen (zwischen 80 °C und 20 °C) versorgt werden, um autolysis (Selbstspaltung) zu verhindern.

Hemmstoffe

Pepsin kann durch den hohen pH gehemmt werden (sieh "Tätigkeit" und "Stabilität", oben), oder durch Hemmstoff-Zusammensetzungen. Pepstatin ist ein niedriges Molekulargewicht, das zusammengesetzter und starker für Säure spezifischer Hemmstoff mit einem Ki von ungefähr 10 M für das Pepsin pro-aufzieht. Wie man denkt, ist der statyl Rückstand von pepstatin für die pepstatin Hemmung des Pepsins verantwortlich; statine ist ein potenzielles Analogon des Übergang-Staates für die Katalyse durch das Pepsin, und andere Säure macht Spaß pro-. Pepstatin tut nicht covalently binden Pepsin, und die Hemmung des Pepsins durch pepstatin ist deshalb umkehrbar. 1-bis (diazoacetyl) - 2-penylethane umkehrbar inactivates Pepsin am pH 5, eine Reaktion, die durch die Anwesenheit von Cu (II) beschleunigt wird.

Pepsin erlebt auch Feed-Back-Hemmung; ein Produkt des Protein-Verzehrens verlangsamt die Reaktion durch das Hemmen des Pepsins.

Anwendungen

Kommerzielles Pepsin wird aus der Drüsenschicht von Schwein-Mägen herausgezogen. Es ist ein Bestandteil des Käselabs, das verwendet ist, um Milch während der Fertigung von Käse gerinnen zu lassen. Pepsin wird für eine Vielfalt von Anwendungen in der Nahrungsmittelherstellung verwendet: Sausendes Qualitätssojabohne-Protein und Gelatine zu modifizieren und zur Verfügung zu stellen, Gemüseproteine für den Gebrauch in Nichtmolkereiimbiss-Sachen zu modifizieren, vorgekochte Zerealien in sofortige heiße Zerealien zu machen und Tier und Gemüseprotein hydrolysates für den Gebrauch in würzigen Nahrungsmitteln und Getränken vorzubereiten. Es wird in der Lederindustrie verwendet, um Haar zu entfernen, und restliches Gewebe davon verbirgt sich und in der Wiederherstellung von Silber aus verworfenen fotografischen Filmen durch das Verdauen der Gelatine-Schicht, die das Silber hält. Pepsin war historisch ein Zusatz des Kaugummi-Kaugummis der Marke von Beemans durch Dr Edward E. Beeman.

Pepsin wird in der Vorbereitung von F (ab') 2 Bruchstücke von Antikörpern allgemein verwendet. In einigen Feinproben ist es vorzuziehend, nur die Antigen-Schwergängigkeit (Fab) ein Teil des Antikörpers zu verwenden. Für diese Anwendungen können Antikörper enzymatisch verdaut werden, um entweder Fab oder einen F (ab') 2 Bruchstück des Antikörpers zu erzeugen. Um einen F (ab') 2 Bruchstück zu erzeugen, wird IgG mit dem Pepsin verdaut, das die schweren Ketten in der Nähe vom Scharnier-Gebiet zerspaltet. Ein oder mehr von den Disulfid-Obligationen, die sich den schweren Ketten beim Scharnier-Gebiet anschließen, werden bewahrt, so bleiben die zwei Gebiete von Fab des Antikörpers, ist zusammengetroffen, ein divalent Molekül nachgebend (zwei Antikörper verbindliche Seiten enthaltend), folglich die Benennung F (ab') 2. Die leichten Ketten bleiben intakt und beigefügt der schweren Kette. Das Fc Bruchstück wird in kleinen peptides verdaut. Bruchstücke von Fab werden durch die Spaltung von IgG mit papain statt des Pepsins erzeugt. Papain zerspaltet IgG über dem Scharnier-Gebiet, das die Disulfid-Obligationen enthält, die sich den schweren Ketten, aber unter der Seite des Disulfid-Bandes zwischen der leichten Kette und schweren Kette anschließen. Das erzeugt zwei getrennte monovalent (einen einzelnen Antikörper verbindliche Seite enthaltend), Bruchstücke von Fab und ein intaktes Bruchstück von Fc. Die Bruchstücke können durch das Gel-Filtrieren, den Ion-Austausch oder die Affinitätschromatographie gereinigt werden.

Fab und F (ab') 2 Antikörper-Bruchstücke werden in Feinprobe-Systemen verwendet, wo die Anwesenheit des Gebiets von Fc Probleme verursachen kann. In Geweben wie Lymphe-Knoten oder Milz, oder in peripherischen Blutvorbereitungen sind Zellen mit Empfängern von Fc (macrophages, monocytes, B Lymphozyten und natürliche Mörderzellen) da, der das Gebiet von Fc von intakten Antikörpern binden kann, Hintergrund verursachend, der in Gebieten Flecken verursacht, die das Zielantigen nicht enthalten. Der Gebrauch von F (ab') 2 oder Bruchstücke von Fab stellt sicher, dass die Antikörper zum Antigen und nicht den Empfängern von Fc binden. Diese Bruchstücke können auch wünschenswert sein, um Zellvorbereitungen in Gegenwart von Plasma zu beschmutzen, weil sie nicht im Stande sind, Ergänzung zu binden, die lyse die Zellen gekonnt hat. F (ab') 2, und in einem größeren Ausmaß Fab erlauben Bruchstücke genauere Lokalisierung des Zielantigens, d. h. im Färbegewebe für die Elektronmikroskopie. Der divalency des F (ab') 2 Bruchstück ermöglicht ihm, Antigene zu quer-verbinden, Gebrauch für Niederschlag-Feinproben, Zellansammlung über Oberflächenantigene oder Rosetting-Feinproben erlaubend.

Gene

Die folgenden drei Gene verschlüsseln identischen menschlichen pepsinogen Ein enyzmes:

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Ein viertes menschliches Gen verschlüsselt gastricsin auch bekannt als pepsinogen C:

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Siehe auch

• Chymotrypsin
• Trypsin

Links

• Der MEROPS Online-Datenbank für peptidases und ihre Hemmstoffe: Pepsin Ein A01.001, Pepsin B A01.002, Pepsin C (Gastricsin) A01.003
• Beemans Kaugummi