Fehérjelebontás

Fehérjelebontás (proteolízis) a fehérjék peptidekre és végső soron aminosavakra bontása, amely víz addíciójával történik. A folyamat két fő kontextusban zajlik: a tápcsatornában lejátszódó emésztés és a sejtben végbemenő proteosztázis.

Az emésztés során a fehérjéket először a gyomor sósavval denaturálja, majd a pepszin kezdi meg a bontást savas közegben. A vékonybélben a hasnyálmirigy proteázai közvetlenül tovább bontják a peptideket endopeptidázokkal (például tripszin, kimotripszin, elastáz) és exopeptidázokkal (karboxypeptidázok). A bélhám felszínén található brush-border enzimek, például dipeptidázok és aminopeptidázok végzik a maradék di- és tripeptidek, illetve az aminosavak felszabadítását. A di- és tripeptidek egy része a PepT1 transzporterrel jut be az enterocytákba, ahol további bontás és felszívódás zajlik; a felszabadult aminosavak pedig speciális transzportereken keresztül kerülnek a portálvénába.

Sejtszinten a proteolízis két fő útja ismert: ubiquitin–proteaszomális rendszer és autofágia–lizoszomális út. Ezen rendszerek a sejtproteinek turnoverét irányítják, és lehetővé teszik, hogy a sejtek szükségleteiknek megfelelően módosítsák fehérjeösszetételüket.

A fehérjelebontás a táplálékból származó aminosavak felhasználását teszi lehetővé fehérjeszintézisre és energiafelszabadításra; az aminosavak a nitrogén-anyagcsere részeként a májban feldolgozódnak, például glükoneogenezis vagy ketogenezis útvonalon. Hormonális szabályozása fontos a fehérje turnover kiegyensúlyozásában, így például a gasztrin, szekretin és kolecisztokinin a váladékkiválasztást és enzimtermelést, míg az inzulin és a glükagon a sejtszintű anyagcserét befolyásolja. Kedvező állapotok hiányában fehérje- és nitrogénhiány alakulhat ki (például malnutráció).