كاربوكسي ببتيداز إي

إنزيم كاربوكسي ببتيداز إي ( CPE )، المعروف أيضًا باسم كاربوكسي ببتيداز إتش ( CPH ) وإنكيفالين كونفرتاز ، هو إنزيم يتم ترميزه في البشر بواسطة جين CPE . ^{[ 5 ]} يحفز هذا الإنزيم إطلاق بقايا الأرجينين أو الليسين الطرفية من عديدات الببتيد .

يشارك إنزيم CPE في التخليق الحيوي لمعظم الببتيدات العصبية والهرمونات الببتيدية . ^{[ 6 ]} يتطلب إنتاج الببتيدات العصبية والهرمونات الببتيدية عادةً مجموعتين من الإنزيمات التي تقطع سلائف الببتيد، وهي بروتينات صغيرة. أولًا، تقوم محولات البروتين الأولية بقطع السلائف في مواقع محددة لتكوين وسائط تحتوي على بقايا قاعدية في الطرف الكربوكسيلي (ليسين و/أو أرجينين). ثم يقوم إنزيم CPE بقطع هذه الوسائط لإزالة البقايا القاعدية. بالنسبة لبعض الببتيدات، يلزم إجراء خطوات معالجة إضافية، مثل إضافة مجموعة أميد إلى الطرف الكربوكسيلي، لتكوين الببتيد النشط بيولوجيًا، على الرغم من أن عمل محولات البروتين الأولية وإنزيم CPE يكفي لإنتاج الببتيد النشط بيولوجيًا للعديد من الببتيدات. ^{[ 7 ]}

يوجد إنزيم كاربوكسي ببتيداز E في الدماغ وفي جميع أنحاء الجهاز العصبي الصماوي، بما في ذلك خلايا الكرومافين في البنكرياس والغدة النخامية والغدة الكظرية . داخل الخلايا، يتواجد كاربوكسي ببتيداز E في الحبيبات الإفرازية مع ركائزه الببتيدية ونواتجه. كاربوكسي ببتيداز E هو بروتين سكري يوجد في كل من الشكل المرتبط بالغشاء والشكل الذائب. ويعود ارتباطه بالغشاء إلى وجود حلزون ألفا أمفيباتي ضمن المنطقة الطرفية C للبروتين.

يوجد إنزيم كاربوكسي ببتيداز E في جميع أنواع الفقاريات التي دُرست، كما يوجد في العديد من الكائنات الحية الأخرى التي دُرست (الديدان الأسطوانية، والرخويات البحرية). لا يوجد هذا الإنزيم في ذبابة الفاكهة (دروسوفيلا)، ويحل محله إنزيم آخر (يُفترض أنه كاربوكسي ببتيداز D) في هذه الذبابة. في البشر، يُشفّر إنزيم كاربوكسي ببتيداز E بواسطة جين CPE . ^{[ 5 ] [ 8 ]}

يؤدي إنزيم كاربوكسي ببتيداز E دورًا في إنتاج جميع الببتيدات العصبية والهرمونات الببتيدية تقريبًا. يعمل هذا الإنزيم كإنزيم خارجي لتنشيط الببتيدات العصبية ، وذلك عن طريق فصل الأحماض الأمينية القاعدية الموجودة في الطرف الكربوكسيلي، مما ينتج عنه الشكل النشط للببتيد. تشمل نواتج كاربوكسي ببتيداز E الأنسولين ، والإنكيفالينات ، والفازوبريسين ، والأوكسيتوسين ، ومعظم الهرمونات العصبية الصماء والببتيدات العصبية الأخرى.

لقد طُرحت فرضية مفادها أن إنزيم كاربوكسي ببتيداز E المرتبط بالغشاء يعمل كإشارة فرز للبروتينات الإفرازية المنظمة في شبكة غولجي العابرة للغدة النخامية وفي الحبيبات الإفرازية؛ وتتكون هذه البروتينات في الغالب من هرمونات وببتيدات عصبية . ^{[ 9 ]} ومع ذلك، لا يزال هذا الدور لإنزيم كاربوكسي ببتيداز E مثيرًا للجدل، وتشير الأدلة إلى أن هذا الإنزيم ليس ضروريًا لفرز البروتينات الإفرازية المنظمة.

تُظهر الفئران الحاملة لطفرة في إنزيم كاربوكسي ببتيداز E، والمعروفة باسم Cpe fat، اضطرابات غدية مثل السمنة والعقم ^. [ 10 ] في بعض ^{سلالات الفئران ،} تُسبب طفرة fat أيضًا فرط بروأنسولين الدم لدى ذكور الفئران البالغة، ولكن هذا لا يُلاحظ في جميع سلالات الفئران. تتطور السمنة والعقم لدى فئران Cpe ^fat مع التقدم في العمر؛ أما الفئران الصغيرة (أقل من 8 أسابيع من العمر) فهي خصبة ولها وزن طبيعي. تتأثر معالجة الببتيدات في فئران Cpe ^fat ، مع تراكم كبير للببتيدات ذات امتدادات الليسين و/أو الأرجينين في الطرف الكربوكسيلي. تنخفض مستويات الأشكال الناضجة من الببتيدات عمومًا في هذه الفئران، ولكنها لا تختفي تمامًا. يُعتقد أن إنزيمًا مشابهًا (كاربوكسي ببتيداز D) يُساهم أيضًا في معالجة الببتيدات العصبية ويُنتج الببتيدات الناضجة في فئران Cpe ^fat .

الطفرات في جين CPE ليست شائعة بين البشر، ولكن تم تحديدها. فقد وُجد أن أحد المرضى الذين يعانون من السمنة المفرطة (مؤشر كتلة الجسم > 50) لديه طفرة حذفت جين CPE بالكامل تقريبًا . ^{[ 11 ]} كان هذا المريض يعاني من إعاقة ذهنية (عدم القدرة على القراءة أو الكتابة) واضطراب في استتباب الجلوكوز، على غرار الفئران التي تفتقر إلى نشاط CPE.

في حالات السمنة، أشارت التقارير إلى أن ارتفاع مستويات الأحماض الدهنية الحرة في الدم يؤدي إلى انخفاض كمية بروتين كاربوكسي ببتيداز E في خلايا بيتا البنكرياسية ، مما يُسبب خللاً في وظيفة هذه الخلايا (فرط بروأنسولين الدم) وزيادة موت خلايا بيتا المبرمج (عن طريق زيادة إجهاد الشبكة الإندوبلازمية ). ^{[ 12 ]} ومع ذلك، ولأن كاربوكسي ببتيداز E ليس إنزيمًا مُحددًا لمعدل إنتاج معظم الببتيدات العصبية والهرمونات الببتيدية، فليس من الواضح كيف يُمكن لانخفاضات طفيفة نسبيًا في نشاط هذا الإنزيم أن تُسبب تأثيرات فسيولوجية.

• كاربوكسي ببتيداز
• كاربوكسي ببتيداز أ

• The MEROPS online database for peptidases and their inhibitors: M14.005
• Carboxypeptidase+E at the U.S. National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)