جذب پروتئین و اسید آمینه
جذب پروتئین و اسید آمینه فرآیندی است که طی آن پروتئین غذایی، پس از تجزیه توسط پروتئازهای معده و پانکراس و پپتیدازهای حاشیه مسواکی، به صورت اسیدهای آمینه آزاد و پپتیدهای کوچک از طریق اپیتلیوم روده کوچک جذب میشود. روده نه تنها اسیدهای آمینه منفرد، بلکه دیپپتیدها و تریپپتیدها را نیز با استفاده از یک ناقل پپتیدی متمایز و با اختصاصیت گسترده جذب میکند.
Definition
جذب پروتئین و اسید آمینه، جذب ترانساپیتلیالی اسیدهای آمینه آزاد و دیپپتیدها و تریپپتیدها توسط انتروسیتهای روده کوچک است، که به دنبال هضم پروتئین غذایی توسط پروتئازهای لومنی و پپتیدازهای حاشیه مسواکی صورت میگیرد.
Scope
این مدخل به هضم پروتئین به اسیدهای آمینه و پپتیدهای کوچک و ناقلهای غشایی که این محصولات را به انتروسیت منتقل میکنند، میپردازد. این مدخل خانوادههای ناقلهای اسید آمینه جفتشده با سدیم و مبادلهکننده و ناقل پپتیدی جفتشده با پروتون را توصیف میکند. این یک گزارش مرجع از فیزیولوژی طبیعی است، نه راهنمایی بالینی.
Core questions
- پروتئین غذایی چگونه به اسیدهای آمینه و پپتیدهای قابل جذب هضم میشود؟
- کدام ناقلها اسیدهای آمینه را از طریق انتروسیت منتقل میکنند و چگونه انرژی میگیرند؟
- چرا روده پپتیدهای کوچک را علاوه بر اسیدهای آمینه آزاد جذب میکند؟
- اسیدهای آمینه و محصولات هیدرولیز پپتید چگونه از سلول به خون خارج میشوند؟
Key concepts
- اندوپپتیدازها و اگزوپپتیدازها (پپسین، تریپسین، کیموتریپسین، کربوکسیپپتیدازها)
- پپتیدازهای حاشیه مسواکی (آمیناپپتیدازها، دیپپتیدازها)
- ناقلهای اسید آمینه جفتشده با سدیم (مثلاً B0AT1)
- مبادلهکنندههای اسید آمینه (آنتیپورترها)
- ناقل پپتیدی جفتشده با پروتون PepT1
- هیدرولیز درونسلولی پپتیدهای جذبشده
- خروج بازولترال اسید آمینه
Mechanisms
پپسین معده و اندوپپتیدازها و اگزوپپتیدازهای پانکراس، پروتئین غذایی را به مخلوطی از اسیدهای آمینه آزاد و الیگوپپتیدهای کوتاه کاهش میدهند؛ پپتیدازهای حاشیه مسواکی اینها را بیشتر به اسیدهای آمینه و دیپپتیدها و تریپپتیدها تجزیه میکنند. اسیدهای آمینه آزاد از طریق غشای راسی توسط مجموعهای از ناقلها با اختصاصیتهای سوبسترایی همپوشان جذب میشوند که چندین مورد از آنها ورود اسید آمینه را به گرادیان سدیم ورودی که توسط Na+/K+-ATPase بازولترال حفظ میشود، جفت میکنند، در حالی که مبادلهکنندهها جذب یک اسید آمینه را به خروج اسید آمینه دیگر جفت میکنند. دیپپتیدها و تریپپتیدها توسط ناقل جفتشده با پروتون PepT1 جذب میشوند که از گرادیان پروتون رو به داخل در حاشیه مسواکی برای هدایت ورود پپتید استفاده میکند؛ پس از ورود به داخل، بیشتر پپتیدها توسط پپتیدازهای سیتوزولی به اسیدهای آمینه آزاد هیدرولیز میشوند. سپس اسیدهای آمینه از طریق غشای بازولترال توسط ناقلهای تسهیلکننده و مبادلهکننده به خون پورتال خارج میشوند. مسیر پپتیدی اختصاصیت گستردهای دارد و به طور قابل توجهی به جذب نیتروژن کمک میکند.
Clinical relevance
وجود چندین ناقل اسید آمینه همپوشان به علاوه یک ناقل پپتیدی با اختصاصیت گسترده توضیح میدهد که چرا جذب پروتئین حتی زمانی که یک ناقل اسید آمینه منفرد معیوب است، قوی است، زیرا اسیدهای آمینه آسیبدیده همچنان میتوانند به صورت پپتید جذب شوند. این مدخل فیزیولوژی طبیعی را برای مرجع توصیف میکند و توصیه تشخیصی یا درمانی نیست.
Evidence & guidelines
ناقلها و مراحل گوارشی توصیف شده در اینجا در مطالعات مولکولی و فیزیولوژیکی و کتابهای درسی استاندارد تثبیت شدهاند؛ به عنوان یک موضوع فیزیولوژی طبیعی، تحت پوشش دستورالعملهای بالینی قرار نمیگیرد.
History
مطالعات عملکردی در اواسط قرن بیستم چندین سیستم انتقال اسید آمینه را در روده متمایز کردند و مشاهده اینکه برخی اسیدهای آمینه به صورت پپتید سریعتر از اسیدهای آمینه آزاد جذب میشوند، به یک مسیر پپتیدی جداگانه اشاره داشت. کلونینگ مولکولی بعداً ناقلهای اسید آمینه خاص و ناقل پپتیدی جفتشده با پروتون PepT1 را شناسایی کرد و سیستمهای عملکردی کلاسیک را به پروتئینهای غشایی تعریفشده تبدیل کرد.
Key figures
- Stefan Bröer
- Hannelore Daniel
Related topics
Seminal works
- broer-2008
- daniel-2004
Frequently asked questions
- آیا روده پروتئینهای کامل را جذب میکند؟
- در بزرگسالان، اساساً خیر؛ پروتئین غذایی باید به اسیدهای آمینه آزاد و پپتیدهای کوچک هضم شود، که سپس توسط ناقلهای اسید آمینه و ناقل پپتیدی جذب میشوند، و پپتیدهای جذبشده معمولاً در داخل سلول به اسیدهای آمینه تجزیه میشوند.
- چرا روده علاوه بر ناقلهای اسید آمینه، یک ناقل پپتیدی نیز دارد؟
- ناقل جفتشده با پروتون PepT1 طیف وسیعی از دیپپتیدها و تریپپتیدها را با یک ناقل منفرد و با اختصاصیت گسترده جذب میکند، که مسیری کارآمد و مقاوم برای جذب نیتروژن فراهم میکند که مکمل ناقلهای اسید آمینه با اختصاصیت سوبسترایی بیشتر است.