Un’endopeptidasi è un tipo di proteasi, un enzima di un grande gruppo che degrada le proteine. Gli enzimi sono proteine che fanno sì che le reazioni avvengano molto più rapidamente. Le proteine sono costituite da catene di amminoacidi, legate da legami peptidici. Questo legame collega il terminale carbossilico di un amminoacido con il terminale amminico del successivo. Le endopeptidasi scindono i legami peptidici degli amminoacidi all’interno della proteina, in contrasto con le esopeptidasi, che scindono alle estremità della proteina.
Le endopeptidasi si trovano in tutte le classi di organismi e hanno una vasta gamma di attività biologiche. Sono coinvolti nella digestione delle proteine negli alimenti. Questo include gli enzimi pepsina, tripsina e chimotripsina. Le proteasi sono anche coinvolte nella segnalazione cellulare scomponendo altre proteine, come anticorpi o ormoni. Possono attivare o disattivare i percorsi.
Le proteasi di solito vengono prima prodotte come una molecola più grande che è inattiva. Questo protegge la cellula che lo sintetizza dal danneggiamento. Una volta che la proteasi è stata consegnata al suo bersaglio, ad esempio lo stomaco, viene rimosso un pezzo della molecola. Questo attiva la proteasi.
A causa della loro miriade di ruoli nella funzione cellulare, c’è molto interesse medico nell’attività dell’endopeptidasi. Un esempio di questo è la prolil endopeptidasi, che si scinde in modo specifico dopo l’aminoacido prolina. È stato associato a disturbi psicologici, come depressione, mania e schizofrenia. Esiste un interesse clinico per gli inibitori della prolil endopeptidasi come possibili antidepressivi.
Un altro esempio è l’endopeptidasi neutra, che ha molti altri nomi. È anche noto come neprilisina e antigene della leucemia linfoblastica acuta comune (CALLA). Questa proteasi degrada i piccoli peptidi secreti, compreso il peptide che è stato implicato come causa del morbo di Alzheimer e diversi importanti peptidi di segnalazione. L’endopeptidasi neutra viene talvolta utilizzata come marcatore del cancro, ma il suo ruolo nel cancro non è chiaro. Gli inibitori sono stati sviluppati per aiutare nel sollievo dal dolore e nel controllo della pressione alta.
Le endopeptidasi sono collocate in diverse famiglie, a seconda della struttura del loro sito attivo e delle condizioni che preferiscono. Ci sono proteasi serina, che hanno l’amminoacido serina nel loro sito attivo. I membri di questa famiglia includono le proteasi digestive tripsina e chimotripsina, insieme alla prolil endopeptidasi. Un inibitore utilizzato frequentemente nei laboratori di ricerca biochimica è il composto altamente tossico fenilmetansulfonilfloruro (PMSF). Viene utilizzato durante l’isolamento e la purificazione delle proteine per inibire l’attività della serina proteasi, che può degradare la proteina da purificare.
Le proteasi della cisteina hanno un gruppo di zolfo nel loro sito attivo e sono comuni nella frutta. Questi enzimi si trovano nei batticarne. La papaina è un esempio di tale endopeptidasi ed è usata per trattare le punture di api e vespe.
Il sito attivo delle proteasi aspartiche contiene generalmente due gruppi di aspartato. Le metalloendopeptidasi richiedono un cofattore metallico per l’attività. Le endopeptidasi neutre fanno parte di questa famiglia e richiedono lo zinco per l’attività.