Karboksipeptidazė yra baltymas, dalyvaujantis maisto baltymų virškinime. Organizme randama daugybė karboksipeptidazių, kurių vaidmenys ir substratai skiriasi. Jie atlieka daugybę kitų vaidmenų ląstelių metabolizme, įskaitant hormonų brendimą.
Pirma, norint apibrėžti karboksipeptidazę, būtina apibrėžti baltymą. Šios molekulės yra sudarytos iš ilgų aminorūgščių grandinių, kurių kiekviena aminorūgščių pora yra sujungta peptidine jungtimi. Aminorūgščių tvarka skirtinguose baltymuose skiriasi.
Kiekviena aminorūgštis turi N-galinę grupę pradžioje ir C-galinę grupę pabaigoje. Peptidiniai ryšiai, jungiantys aminorūgštis, jungia vienos aminorūgšties C-galinę grupę su kitos aminorūgšties N-galine grupe. Fermentai, vadinami proteazėmis, skaido peptidinius ryšius, pridėdami prie jungties vandens molekulę, sukeldami aminorūgščių grandinės pertrauką. Dėl to susidaro dideli baltymų fragmentai, žinomi kaip polipeptidai, arba trumpesni fragmentai, žinomi kaip peptidai.
Yra proteazių, kurios skyla grandinės viduryje, žinomos kaip endopeptidazės. Jie palieka didelius baltymų fragmentus, kuriuos virškina egzopeptidazės. Egzopeptidazės pavyzdys yra karboksipeptidazė, kuri atskiria galutinę aminorūgštį nuo peptido arba polipeptido C-galo arba karboksi grupės. Kelios karboksipeptidazės gali veikti kartu, kad visiškai suardytų baltymą ar polipeptidą.
Pirmosios karboksipeptidazės, kurios buvo ištirtos, buvo susijusios su baltymų virškinimu iš maisto. Šiuos baltymus reikia suskaidyti į aminorūgštis arba labai mažus peptidus, kad organizmas galėtų juos panaudoti augimui ir medžiagų apykaitai reikalingų baltymų gamybai. Karboksipeptidazė A ir B yra sintezuojamos kasoje kaip neaktyvios, didesnės formos, tada pernešamos į plonąją žarną ir aktyvuojamos skaidant kitą proteazę. Tai neleidžia jiems pažeisti audinio, kuriame jie gaminami.
Šie du fermentai skiriasi struktūromis, kurias jie skaido. Kiekvienas iš jų teikia pirmenybę skirtingoms aminorūgštims peptido C-galinėje grupėje. Galutiniai fermentų produktai yra laisvosios aminorūgštys ir maži dviejų ar trijų aminorūgščių peptidai. Šiuos produktus absorbuoja plonųjų žarnų epitelio ląstelės.
Kita žinduolių fiziologijoje didelę reikšmę turinti karboksipeptidazė yra karboksipeptidazė E, dar žinoma kaip karboksipeptidazė H. Šis fermentas aktyvuoja peptidinius hormonus, tokius kaip insulinas ir neurotransmiterius, kurie yra peptidai. Jis tai daro atskirdamas C-galo aminorūgštis, kurios yra bazinės. Kitos karboksipeptidazės atlieka įvairias funkcijas nuo žaizdų gijimo iki kraujo krešėjimo.
Karboksipeptidazės gali būti naudojamos medicinoje. Toksiškas junginys metotreksatas kartais vartojamas vėžiu sergantiems žmonėms gydyti. Kai žmonės patiria toksinį ligos poveikį, pavyzdžiui, inkstų nepakankamumą, toksiškumui gydyti naudojama karboksipeptidazė G2. Jis skaido metotreksatą iki neaktyvios formos.