A carboxipeptidase é uma proteína que está envolvida na digestão de proteínas dos alimentos. Existem várias carboxipeptidases encontradas no corpo, com diferentes papéis e preferências por substratos. Eles têm vários outros papéis no metabolismo celular, incluindo a maturação de hormônios.
Primeiro, para definir uma carboxipeptidase, é necessário definir uma proteína. Esses tipos de moléculas são constituídas por longas cadeias de aminoácidos, com cada par de aminoácidos sendo mantidos juntos por uma ligação peptídica. A ordem dos aminoácidos varia em diferentes proteínas.
Cada aminoácido possui um grupo N-terminal no início e um grupo C-terminal no final. As ligações peptídicas que conectam os aminoácidos unem o grupo C-terminal de um aminoácido ao grupo N-terminal do próximo. As enzimas chamadas proteases clivam as ligações peptídicas adicionando uma molécula de água à ligação, causando uma quebra na cadeia de aminoácidos. Isso resulta em grandes fragmentos de proteínas conhecidas como polipeptídeos, ou fragmentos mais curtos conhecidos como peptídeos.
Existem proteases que se dividem no meio da cadeia conhecidas como endopeptidases. Eles deixam grandes fragmentos de proteína que são digeridos por exopeptidases. Um exemplo de uma exopeptidase é uma carboxipeptidase que cliva o aminoácido final do terminal C, ou grupo carboxi, do peptídeo ou polipeptídeo. Várias carboxipeptidases podem atuar em conjunto para degradar totalmente uma proteína ou polipeptídeo.
As primeiras carboxipeptidases a serem estudadas foram as envolvidas na digestão de proteínas dos alimentos. Essas proteínas precisam ser divididas em aminoácidos, ou peptídeos muito pequenos, para que o corpo possa usá-los para construir as proteínas necessárias para o crescimento e metabolismo. A carboxipeptidase A e B são sintetizadas no pâncreas como formas maiores e inativas, depois transportadas para o intestino delgado e ativadas pela clivagem de outra protease. Isso os impede de danificar o tecido em que são produzidos.
Essas duas enzimas diferem nas estruturas que se separarão. Cada um prefere aminoácidos diferentes no grupo C-terminal do peptídeo. Os produtos finais das enzimas são aminoácidos livres e pequenos peptídeos de dois ou três aminoácidos. Estes produtos são absorvidos pelas células epiteliais do intestino delgado.
Outra carboxipeptidase de grande significado na fisiologia dos mamíferos é a carboxipeptidase E, também conhecida como carboxipeptidase H. Essa enzima ativa hormônios peptídicos, como insulina e neurotransmissores, que são peptídeos. Isso é feito separando os aminoácidos do terminal C que são básicos. Outras carboxipeptidases têm funções que variam da cicatrização de feridas à coagulação do sangue.
As carboxipeptidases podem ter usos médicos. O composto tóxico metotrexato às vezes é usado para tratar pessoas com câncer. Quando as pessoas sofrem efeitos tóxicos da doença, como insuficiência renal, a carboxipeptidase G2 é usada para tratar a toxicidade. Degrada o metotrexato para uma forma inativa.