Протеазууд (уураг, пептидаза, уураг задлагч ферментүүд) хүний амьдралд маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Өнөөдрийг хүртэл эдгээр ферментүүдийн 500 гаруй нь хүний биед илэрсэн бөгөөд эдгээр нь нийт генийн 2% -иар кодлогдсон байдаг. Протеолитик идэвхжил нь амьдралын бүх хэлбэр, вируст ажиглагддаг.
Үндсэн ангилал
Катализаторын үлдэгдэлд үндэслэн протеазуудыг 7 том бүлэгт хувааж болно:
- Сэрин - серин спиртийн хэрэглээ.
- Цистеин - цистеин тиолын хэрэглээ.
- Треонин - хоёрдогч спиртийн треонины эргэлт.
- Аспартик - аспартат карбоксилын хүчил хэрэглэж байна.
- Глютамик - карбоксилын хүчил глутаматыг ашиглана.
- Металлопротеаза - металлын эргэлт, ихэвчлэн цайр.
- Аспарагин пептидийн лиазас - Аспарагиныг хасах урвал явуулахад ашигладаг (ус шаарддаггүй).
Протеазуудыг уураг задлах үйл ажиллагааных нь дагуу анх 84 гэр бүлд бүлэглэсэн.катализаторын 4 төрөлд ангилагдсан:
- серин;
- цистеин;
- аспартик;
- металл.
Утга
Нийт уураг задлах үйл ажиллагаа нь биеийн олон процесст чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр нь бордох, хоол боловсруулах, өсөлт, боловсрох, хөгшрөлт, тэр ч байтугай үхэл юм. Протеазууд нь нийлэгжилтийг идэвхжүүлж, уургийн хоол хүнсний доройтлыг хянах замаар физиологийн олон процессыг зохицуулдаг. Тэд вирус, бактери, шимэгч хорхойтнуудын үржил, тархалтад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг тул эмгэг төрүүлэгч бодисоор үүсгэгдсэн өвчнийг үр дүнтэй дамжуулах үүрэгтэй. Эдгээр ферментүүд нь хавдрын эсийг хувааж, эс хоорондын зай, уушигны судсыг дүүргэж, биеийн бусад эдэд тархах боломжийг олгодог.
Биологийн үйл ажиллагаа
Уураг задлах үйл ажиллагаа нь дараах үүрэгтэй:
- Орчуулгын дараах боловсруулалт. Метиониныг зайлуулах ба/эсвэл идэвхгүй эсвэл ажиллахгүй уургийг идэвхтэй нэгж болгон хувиргах зэрэг орно.
- Урьдчилсан уургийн задрал. Энэ нь протеазыг зөвхөн зөв байршил, нөхцөл байдалд идэвхжүүлэхэд зайлшгүй шаардлагатай. Зохисгүй протеолитик үйл ажиллагаа нь биед маш их хор хөнөөл учруулж болзошгүй.
- Уургийн задрал. Эс дотор болон эсээс гадуур тохиолдож болно. Хэд хэдэн функцийг гүйцэтгэдэг: гэмтсэн, хэвийн бус уураг арилгадаг; хуримтлагдахаас сэргийлдэг; арилгах замаар эсийн үйл явцыг зохицуулах үйлчилгээ үзүүлдэгфермент.
- Хоол боловсруулах. Хоол хүнснээс олж авсан уураг нь пепсин, трипсин, химотрипсин, эластазын нөлөөгөөр пептидийн гинжин хэлхээнд задардаг. Хоол боловсруулах ферментийг зохисгүй эсвэл дутуу идэвхжүүлэхээс сэргийлэхийн тулд (энэ нь нойр булчирхайн үрэвсэл үүсгэдэг) идэвхгүй зимогенийн үүрэг гүйцэтгэдэг.
Ферментүүд
Уураг задлагч фермент нь бактери, вирус, зарим төрлийн замаг, ургамалд агуулагддаг. Гэхдээ ихэнх нь амьтдад байдаг. Ферментийн уураг задлах үйл ажиллагааны янз бүрийн хэлбэрүүд байдаг. Уургийн задралын хурдацтай явагддаг газруудын дагуу тэдгээрийг ангилдаг. Хоёр үндсэн бүлэг нь экзопептид ба эндопептидаза юм. Биеийн дотор уургийн материалууд эхлээд пепсинээр дайрдаг. Уураг нь нарийн гэдэс рүү ороход ходоодонд хэсэгчлэн шингэдэг. Энд нойр булчирхайгаас ялгардаг протеолитик ферментүүдэд өртдөг. Дараа нь нойр булчирхайн ферментүүд гэдэс дотор идэвхжиж, уурагуудыг хананд амархан шингэдэг амин хүчил болгон хувиргадаг. Ингэснээр нойр булчирхай өөрөө хоол боловсруулахаас хамгаалагдсан болно.
Бактери
Бичил биетний протеазууд нь ферментийн үйлдвэрлэлийн болон арилжааны үйлдвэрлэлийн чухал бүлгүүдийн нэг юм. Халдварт өвчний эмгэг жам дахь нянгийн үүргийг тодруулахын тулд тэдгээрийн уураг задлах идэвхийг тодорхойлох судалгааг явуулсан. Төрөл бүрийн тараг, айрагны сүүн хүчлийн нянгийн шинжилгээнд гол анхаарлаа хандуулав. Тэд байгальд өргөн тархсан байдаг. Эдгээр нь лактобакилли, лактококк, бифидобактери, стрептококк, энтерококк, споролактобакилли юм. Тэдгээрийг төрөл зүйл, дэд зүйл, хувилбар, омог гэж хуваадаг.
Уураг задлах идэвхжил нь сүүн хүчлийн бактерийн маш чухал шинж чанар юм. Бактерийн протеазууд нь уураг ба полипептид дэх гидролизийн пептидийн холбоог катализатор болгодог ферментүүд юм. Тэд үйлдвэрлэлийн биотехнологи, эм зүйд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Судалгаанаас харахад 13 омог уураг задлах идэвхжилтэй байдаг. Тэдгээрийн тав нь, тухайлбал L1, L2, L6, L7, L9 нь хамгийн өндөр идэвхжилтэй байсан.
Пептин
Пепсиний уураг задлах идэвхийг бие махбод дахь соронзон орны нөлөөгөөр хэмждэг. Пепсиний молекулын бүтэц нь D-орон зайн тэгш хэмээр тодорхойлогддог. Идэвхгүй проэнзим пепсиноген нь ходоодны салст бүрхүүлийн эсүүдэд нийлэгждэг. Энэ нь янз бүрийн биологийн шингэнд (цус, шээс, үрийн болон тархи нугасны шингэн) байдаг. Пепсиноген нь автокаталитик идэвхжлээр тодорхойлогддог. Түүний шүүрлийг вагус мэдрэл, симпатик утас, гастрин, гистамин, секретин, холецистокининаар өдөөдөг. Гастрин нь париетал эсийн өдөөгч үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ полипептид нь 34 ба 17 амин хүчлийг агуулсан 2 хэлбэрээр байдаг. Стандарт гемоглобины хувьд пепсиний уураг задлах идэвхийг хэмжихэд ферментийн хоол боловсруулах үйл ажиллагаанд ижил төстэй өөрчлөлт гарсан байна.
Протеолиз ба өвчин
Аномал протеолитикүйл ажиллагаа нь олон өвчинтэй холбоотой байдаг. Нойр булчирхайн үрэвслийн үед протеазын алдагдал, нойр булчирхайд дутуу идэвхжих нь нойр булчирхайг автоматаар асаахад хүргэдэг. Чихрийн шижин өвчтэй хүмүүст лизосомын идэвхжил нэмэгдэж, зарим уургийн задрал ихээхэн нэмэгддэг. Архаг үрэвсэлт өвчин (ревматоид артрит) нь лизосомын ферментийг эсийн гаднах орон зайд гаргахад хүргэдэг. Энэ нь хүрээлэн буй эдийг устгадаг. Протеаз болон антипротеазуудын хоорондын тэнцвэргүй байдал нь тамхинаас үүдэлтэй эмфиземийн үед уушигны эдийг устгахад хүргэдэг.
Бусад өвчинд булчингийн дистрофи, арьсны доройтол, амьсгалын замын болон ходоод гэдэсний замын өвчин, хорт хавдар орно.
Ферментийн бус уураг задрал
Уургийн нуруу нь саармаг рН болон тасалгааны температурт усанд маш тогтвортой байдаг ч янз бүрийн пептидийн бондын гидролизийн хурд өөр өөр байж болно. Пептидийн бондын задралын хагас задралын хугацаа 7-350 жил байна.
Хүчтэй эрдэс хүчил нь уураг дахь пептидийн холбоог амархан гидролиз болгодог. Уургийг гидролиз болгох стандарт арга бол 105°С хүртэл халаах эсвэл давсны хүчилд 24 цагийн турш дэвтээнэ.
Тодорхойлох арга
Уураг задлах идэвхийг тодорхойлох хэд хэдэн арга байдаг. Жишээлбэл, казеин, гемоглобин эсвэл азокэйны гидролиз. Эхний арга нь үнэтэй биш боловч казеиныг уусгахад хэцүү байдаг. Гемоглобины гидролизийн арга нь илүү үнэтэй байдаг. Үүнийг ашиглахдаа субстратыг денатуратжуулах шаардлагатай. Гурав дахь арга нь үүнээс зайлсхийх боловч хямдхан биш юм. Хамгийн хурдан, үнэтэй биш арга бол сүүний субстрат ашиглах явдал юм. Энэ нь бага хэмжээний тоног төхөөрөмжийг багтаасан бөгөөд сургалтын курст ашиглах боломжтой. Тосгүй сүү, усан ваннд л хангалттай.
Туршилтын журам
Хоёр миллилитр буфер уусмал (натри ацетатын рН 5.0 CaCI2 агуулсан) 3 миллилитр тослоггүй сүүнд хийнэ. Энэ хольцыг 10 минутын турш усан ваннд 30 ° C температурт байлгана. Сүүний бүлэгнэлтийн процессыг харахын тулд гэрлийн эх үүсвэрийг ашигладаг. Зүүний толгойн чинээ сүүг өтгөрүүлэхийн тулд хэдэн ч секунд алгасах болно. Нарийвчлалын хангалттай хугацаа нэгээс хоёр минутын хооронд байна. Ферментийн блок гэдэг нь сонгосон туршилтын нөхцөлд нэг минутын дотор коагуляцийн анхны фрагментийг үүсгэхэд шаардагдах хэмжээ юм.
Вирүсийн эсрэг үйлчилгээтэй протеазууд
Одоогоор вируст халдварыг эмчлэхэд хэрэглэх уураг задлах үйлчилгээтэй хэд хэдэн зөвшөөрөгдсөн эм байдаг. Ихэнх нь герпесвирус, хүний дархлал хомсдолын вирус, амьсгалын замын синцитиал халдвар, томуугийн А вирүсийн халдварыг эмчлэхэд ашигладаг. Эдгээр нь вирусын ДНХ-ийн синтезийг дарангуйлдаг нуклеозидын аналогууд юм.
Сүүлийн 10 жилийн судалгаагаар протеазууд нь олон вирусын амьдралын мөчлөгт зайлшгүй шаардлагатай байдаг нь батлагдсан. Нөлөөлөл аль аль нь тохиолддогӨндөр молекул жинтэй прекурсор уургуудыг задлах замаар функциональ бүтээгдэхүүн гаргаж авах, эсвэл вирусын тоосонцорыг угсрах, морфогенез хийхэд шаардлагатай бүтцийн уургийн катализаар.
Өнөөдрийн байдлаар дөрвөн протеазын дарангуйлагч батлагдсан:
- "Saquinavir" (Invirase, Ro 31-8959).
- Индинавир (Криксиван, MK-639).
- "Ритонавир" (Норвир, AVT-538).
- "Нелфинавир" (Viracept, AG1343).
Бусад эм
Пикорнавирусын протеазууд нь хүний эрүүл мэндийн хувьд чухал эмгэг төрүүлэгчдийн хамгийн том бүлгүүдийн нэг юм. Энтеровирусууд нь амьсгалын дээд замын өвчин, асептик менингит, энцефалит, миокардит, гар, хөл, амны өвчин зэрэг эмнэлзүйн янз бүрийн синдромтой холбоотой байдаг. Энэ тохиолдолд протеазууд туслах болно. Протеолитик идэвхжилтэй экспекторантууд:
- "Трипсин".
- "Рибонуклеаза".
- "Чимозин"
Өөр нэг боломжит вирусын эсрэг эм бол Плеконарил юм.
