Small Intestinal Brush Border Enzymer
VIVO Patofysiologi
Small Intestinal Brush Border Enzymer
det siste trinnet i fordøyelsen av diett karbohydrater og proteiner skjer på forsiden av tynntarm enterocytter, i umiddelbar nærhet av transportørene som vil ferge de resulterende sukker og aminosyrer inn i epitelceller. Enzymer som er ansvarlige for denne terminale fasen av fordøyelsen er ikke fri i tarmlumen, men heller bundet som integrerte membranproteiner i plasmamembranen i enterocytten. Den apikale plasmamembranen som huser disse enzymene består av mange mikrovilli som strekker seg fra cellen og utgjør «penselgrensen». Derfor er enzymer innebygd i disse mikrovilli referert til som brush border enzymer.
tettheten og fordelingen av brush border enzymer varierer mellom forskjellige segmenter av tynntarmen og varierer ofte avhengig av dyrets alder. I tillegg kan konsentrasjonen av slike enzymer i noen tilfeller moduleres ved diett; for eksempel øker mengden sukrase-isomaltase enzym i dyr matet et høyt karbohydrat diett.
Maltase-Glukoamylase og Sukrase-Isomaltase
koststivelse fordøyes av α-amylase som er tilstede i pankreasekresjoner og, i mange arter, spytt. Amylase hydrolyserer interne α – 1,4 glykosidbindinger i stivelse for å generere maltose, korte oligosakkarider (f.eks. maltotriose) og såkalte grensedekstriner, som er forgreningspunkter i amylopektin. Ingen av disse molekylene kan absorberes over tynntarmsepitelet og krever ytterligere hydrolyse, til slutt til glukose.
Maltase-glucoamylase og sukrase-isomaltase er nært beslektede enzymer innebygd i penselgrensemembranen som utfører de terminale stadier av fordøyelsen ved hjelp av substrater gitt av virkningen av amylase:
- Maltase-glycoamylase har to aktive steder. Maltaseområdet hydrolyserer terminale α-1,4-koblede d-glukoserester fra maltose eller maltotriose, noe som genererer α-D-glukose. Nettstedet til glucoamylase har også den α-1,4 hydrolaseaktivitet, men hydrolyserer også α-1,6 glykosidiske forbindelser når de støter på en α-1,4 kobling, frigjørende β-d-glukose.
- Sucrase-isomaltase har også to aktive steder med forskjellige spesifikasjoner. Sukraseområdet katalyserer hydrolyse av sukrase til fruktose og glukose, og er også i stand til å hydrolysere maltose. Isomaltase-siden er viktig som den viktigste mekanismen for å fordøye de α-1,6-koblingene av grensedekstrinene.
Laktase
Laktase, som navnet antyder, er en disakkaridase som hydrolyserer laktose til galaktose og glukose; formelt er det en β-glykosidase. Laktose er den viktigste karbohydrat i melk og laktase er rikelig til stede i tynntarmen børste grensen av unge pattedyr. I de fleste arter, inkludert mennesker, uttrykk for laktase stuper kort tid etter avvenning. I et flertall av mennesker er denne ikke-persistensen av laktaseaktivitet i voksen alder forbundet med «laktoseintoleranse». Forskjellen mellom laktase persistens og ikke-persistens er genetisk bestemt.
Peptidaser
det finnes et stort antall penselgrensepeptidaser, som samlet kan hydrolysere det mangfoldige aminosyresekvensmangfoldet som finnes i diettproteiner. Hovedklasser av peptidaser inkluderer:
- Eksopeptidaser som hydrolyserer terminale aminosyrer fra peptider. Noen av disse enzymene har aktivitet mot c-terminale rester og andre arbeider På N-terminale aminosyrer. Deres aktivitet gir frie aminosyrer eller dipeptider. Som et eksempel på enzymspesifisitet og mangfold hydrolyserer Aminopeptidase P N-terminal aminosyre fra di-, tri – og oligopeptider, men bare hvis de er knyttet til prolin, mens aminopeptidase a katalyserer hydrolysen av terminale sure aminosyrer som glutamat og aspartat.Endopeptidaser spalter peptidkjeder internt, noe som gir mindre peptider av varierende kjedelengde.
- en enkelt dipeptidase eksisterer også som et brush border enzym.Enteropeptidase, også kjent som enterokinase, Er et annet brush border enzym som har den viktige aktiviteten til å katalysere aktiviteten av trypsinogen til trypsin, en av de viktigste proteasene fra bukspyttkjertelen. Enteropeptidase er tilstede mest i tolvfingertarmen.
Lipaser
en rekke lipaser er tilstede i tynntarmens børstegrense. Disse inkluderer fosfolipase B1, nøytral ceramidase og alkalisk sfingomyelinase.