Qué pasaría sin la pepsina
La digestión de los alimentos es la descomposición de grandes partículas de alimentos en nutrientes absorbibles más pequeños, necesarios para la producción de energía, el crecimiento y la reparación celular. Comienza con la ingestión y termina con la defecación. La digestión tiene lugar en el tracto gastrointestinal de dos formas principales: mecánica y química. La digestión mecánica es la degradación física de grandes partículas de alimentos en trozos más pequeños a los que pueden acceder las enzimas digestivas mediante la digestión química. La digestión química es la división enzimática de proteínas, carbohidratos y grasas en aminoácidos, azúcares y ácidos grasos diminutos. Una vez que los alimentos entran en la boca, se mezclan con la saliva y se mastican mediante el proceso de masticación. La saliva es rica en mucosidad y enzimas salivales y, junto con los efectos de la masticación, crea una masa denominada bolo alimenticio. A continuación, el bolo alimenticio desciende por el esófago mediante contracciones musculares ondulatorias, denominadas peristalsis, antes de llegar al estómago.
Propiedades de la pepsina
Durante las fiestas, solemos exigir más a nuestras enzimas digestivas que en otras épocas del año. Nuestro sistema digestivo contiene una serie de enzimas resistentes y estables diseñadas para buscar esos ricos manjares navideños y romperlos en pequeños trozos. La pepsina es la primera de una serie de enzimas que digieren las proteínas. En el estómago, las cadenas de proteínas se unen en el surco profundo del sitio activo de la pepsina, que se ve en la ilustración superior (de la entrada 5pep del PDB ), y se rompen en trozos más pequeños. A continuación, diversas proteasas y peptidasas del intestino terminan el trabajo. Los pequeños fragmentos -aminoácidos y dipéptidos- son absorbidos por las células para su uso como combustible metabólico o para la construcción de nuevas proteínas.
Las enzimas que digieren las proteínas plantean un verdadero reto. La enzima debe construirse dentro de la célula, pero controlada de alguna manera para que no empiece inmediatamente a digerir las proteínas de la propia célula. Para resolver este problema, la pepsina y muchas otras enzimas que cortan proteínas se crean como “proenzimas” inactivas, que pueden activarse una vez que están a salvo fuera de la célula. La pepsina se construye con 44 aminoácidos extra, mostrados en verde en la ilustración inferior (de la entrada 3psg ), que bloquean el gran surco del sitio activo y dificultan el funcionamiento de la enzima. En el estómago, esta cadena extraña se corta y la enzima comienza su campaña destructiva.
¿Cuál es la función de la pepsina en el estómago?
La pepsina /ˈpɛpsɪn/ es una endopeptidasa que descompone las proteínas en péptidos más pequeños. Se produce en las células principales gástricas del revestimiento del estómago y es una de las principales enzimas digestivas del aparato digestivo de los seres humanos y de muchos otros animales, donde ayuda a digerir las proteínas de los alimentos. La pepsina es una proteasa aspártica, que utiliza un aspartato catalítico en su sitio activo[2].
Es una de las tres principales endopeptidasas (enzimas que cortan las proteínas por la mitad) del aparato digestivo humano; las otras dos son la quimotripsina y la tripsina. También existen exopeptidasas que eliminan aminoácidos individuales en ambos extremos de las proteínas (carboxipeptidasas producidas por el páncreas y aminopeptidasas secretadas por el intestino delgado). Durante el proceso de digestión, estas enzimas, cada una de las cuales está especializada en romper enlaces entre tipos particulares de aminoácidos, colaboran para descomponer las proteínas alimentarias en sus componentes, es decir, péptidos y aminoácidos, que pueden ser absorbidos fácilmente por el intestino delgado. La especificidad de escisión de la pepsina es amplia, pero algunos aminoácidos como la tirosina, la fenilalanina y el triptófano aumentan la probabilidad de escisión[3].
¿Dónde se encuentra la pepsina?
La pepsina porcina es una enzima proteolítica que reside en el estómago de Sus scrofa. La función de la pepsina en el estómago es digerir las proteínas mediante la hidrólisis de los enlaces peptídicos(1). A un pH óptimo de 2, la pepsina existe fisiológicamente en forma monomérica. Sin embargo, a valores de pH superiores, de 4,5-6, se han observado agregados y posibles oligómeros(2). Estos agregados aún no se han estudiado detenidamente y se desconocen sus estructuras y propiedades. Se cree que la pepsina existe en diferentes conformaciones a valores de pH propicios para la formación de agregados, pero las estructuras de estas posibles conformaciones alternativas no están bien caracterizadas(2).
Una subunidad de 326 aminoácidos comprende la pepsina, que tiene un peso molecular de 34.509,83 g y un punto isoeléctrico de 3,24(3). La pepsina se clasifica como bilobal, formada por dos dominios que se aproximan al plegarse correctamente la proteína. La interacción entre Asp-32 y Asp-215, cada residuo situado en un lóbulo diferente, da lugar a la formación del sitio activo(4). La pepsina cataliza la hidrólisis de enlaces peptídicos entre residuos hidrofóbicos o aromáticos de un sustrato proteico. Los enlaces como Phe-Phe, Phe-Trp, y Phe-Tyr son comúnmente hidrolizados(1). La estructura bilobal de la pepsina es crítica para la formación del sitio activo y por lo tanto para la función general de la proteína. La reacción de hidrólisis llevada a cabo por la pepsina contribuye en gran medida a la capacidad digestiva y a la absorción de nutrientes, permitiendo a los organismos obtener moléculas esenciales para la supervivencia.