O carboxipeptidază este o proteină care este implicată în digestia proteinelor din alimente. Există o serie de carboxipeptidaze găsite în organism, cu roluri și preferințe diferite pentru substraturi. Ele au numeroase alte roluri în metabolismul celular, inclusiv maturizarea hormonilor.
În primul rând, pentru a defini o carboxipeptidază, este necesar să se definească o proteină. Aceste tipuri de molecule sunt formate din lanțuri lungi de aminoacizi, fiecare pereche de aminoacizi fiind ținută împreună printr-o legătură peptidică. Ordinea aminoacizilor variază în diferite proteine.
Fiecare aminoacid are o grupare N-terminală la început și o grupare C-terminală la sfârșit. Legăturile peptidice care leagă aminoacizii unesc grupul C-terminal al unui aminoacid cu grupul N-terminal al următorului. Enzimele numite proteaze scindează legăturile peptidice prin adăugarea unei molecule de apă la legătura, provocând o rupere a lanțului de aminoacizi. Acest lucru are ca rezultat fragmente mari de proteine cunoscute sub numele de polipeptide sau fragmente mai scurte cunoscute sub numele de peptide.
Există proteaze care se scindează în mijlocul lanțului cunoscut sub numele de endopeptidaze. Ei lasă fragmente mari de proteine care sunt digerate de exopeptidaze. Un exemplu de exopeptidază este o carboxipeptidază care scindează aminoacidul final de la C-terminal sau gruparea carboxi a peptidei sau polipeptidei. Carboxipeptidazele multiple pot acționa în comun pentru a degrada total o proteină sau o polipeptidă.
Primele carboxipeptidaze care au fost studiate au fost cele implicate în digestia proteinelor din alimente. Aceste proteine trebuie descompuse în aminoacizi sau peptide foarte mici, astfel încât organismul să le poată folosi pentru a construi proteinele de care are nevoie pentru creștere și metabolism. Carboxipeptidaza A și B sunt sintetizate în pancreas ca forme inactive, mai mari, apoi transportate în intestinul subțire și activate prin scindarea unei alte proteaze. Acest lucru îi împiedică să afecteze țesutul în care sunt produse.
Aceste două enzime diferă în structurile pe care le vor scinda. Fiecare preferă diferiți aminoacizi la grupul C-terminal al peptidei. Produșii finali ai enzimelor sunt aminoacizi liberi și peptide mici de doi sau trei aminoacizi. Aceste produse sunt absorbite de celulele epiteliale ale intestinului subțire.
O altă carboxipeptidază de mare importanță în fiziologia mamiferelor este carboxipeptidaza E, cunoscută și sub denumirea de carboxipeptidaza H. Această enzimă activează hormonii peptidici, cum ar fi insulina și neurotransmițătorii, care sunt peptide. Face acest lucru prin scindarea aminoacizilor C-terminali care sunt bazici. Alte carboxipeptidaze au funcții care variază de la vindecarea rănilor până la coagularea sângelui.
Carboxipeptidazele pot avea utilizări medicale. Compusul toxic metotrexat este uneori folosit pentru a trata persoanele cu cancer. Atunci când oamenii suferă efecte toxice din cauza bolii, cum ar fi insuficiența renală, carboxipeptidaza G2 este utilizată pentru a trata toxicitatea. Degradează metotrexatul într-o formă inactivă.