カルボキシペプチダーゼ

カルボキシペプチダーゼ （EC番号3.4.16-3.4.18）は、タンパク質またはペプチドのカルボキシ末端（C末端）末端のペプチド結合を加水分解（切断）するプロテアーゼ酵素です。これは、タンパク質のN末端のペプチド結合を切断するアミノペプチダーゼとは対照的です。人間、動物、細菌、植物には、異化作用からタンパク質の成熟までのさまざまな機能を持ついくつかのタイプのカルボキシペプチダーゼが含まれています。

機構

カルボキシペプチダーゼを生成するメカニズムには、基質配位水がカルボニル（C = O）基の基質に置き換わることが含まれます。

機能

研究された最初のカルボキシペプチダーゼは、食物の消化に関与するものでした（膵臓のカルボキシペプチダーゼA1、A2、およびB）。ただし、既知のカルボキシペプチダーゼのほとんどは異化作用に関与していません。それらは、タンパク質の成熟（例えば、翻訳後修飾）または生物学的プロセスの調節に役立ちます。たとえば、インスリンなどの神経内分泌ペプチドの生合成には、カルボキシペプチダーゼが必要です。カルボキシペプチダーゼは、血液凝固、成長因子産生、創傷治癒、生殖、および他の多くのプロセスでも機能します。

分類

アクティブサイトメカニズム別

カルボキシペプチダーゼは通常、活性部位のメカニズムに基づいていくつかのファミリーのいずれかに分類されます。

• 活性部位に金属を使用する酵素は、「メタロカルボキシペプチダーゼ」（EC番号3.4.17）と呼ばれます。
• 活性部位のセリン残基を使用する他のカルボキシペプチダーゼは、「セリンカルボキシペプチダーゼ」（EC番号3.4.16）と呼ばれます。
• 活性部位システインを使用するものは、「システインカルボキシペプチダーゼ」（または「チオールカルボキシペプチダーゼ」）と呼ばれます（EC番号3.4.18）。

これらの名前は、切断されるアミノ酸の選択性を指すものではありません。

基質の好みによる

カルボキシペプチダーゼの別の分類システムは、基質の優先度を指します。

• この分類システムでは、芳香族または分岐炭化水素鎖を含むアミノ酸をより優先するカルボキシペプチダーゼは、カルボキシペプチダーゼA（芳香族/脂肪族のA）と呼ばれます。
• 正に帯電したアミノ酸（アルギニン、リジン）を切断するカルボキシペプチダーゼは、カルボキシペプチダーゼB（塩基性のB）と呼ばれます。

ペプチドN-アセチル-L-アスパルチル-L-グルタミン酸からC末端グルタミン酸を切断する金属カルボキシペプチダーゼは、「グルタミン酸カルボキシペプチダーゼ」と呼ばれます。

配列-Pro-Xaa（Proはプロリン、XaaはペプチドのC末端の任意のアミノ酸）を含むペプチドからC末端残基を切断するセリンカルボキシペプチダーゼは、「プロリルカルボキシペプチダーゼ」と呼ばれます。

アクティベーション

すべてではありませんが、一部のカルボキシペプチダーゼは最初は不活性な形で生成されます。この前駆体はプロカルボキシペプチダーゼと呼ばれます。膵臓のカルボキシペプチダーゼAの場合、不活性チモーゲン型-プロカルボキシペプチダーゼA-は酵素トリプシンによってその活性型-カルボキシペプチダーゼA-に変換されます。このメカニズムにより、プロカルボキシペプチダーゼAが産生される細胞自体が消化されないことが保証されます。