Penyerapan Protein dan Asam Amino

Penyerapan protein dan asam amino adalah proses di mana protein makanan, yang dipecah oleh protease lambung dan pankreas serta peptidase brush border, diambil melintasi epitel usus halus sebagai asam amino bebas dan peptida kecil. Usus tidak hanya menyerap asam amino tunggal tetapi juga di- dan tripeptida, menggunakan transporter peptida yang berbeda dan spesifik secara luas.

Definition

Penyerapan protein dan asam amino adalah pengambilan transepithelial asam amino bebas serta di- dan tripeptida oleh enterosit usus halus, setelah pencernaan protein makanan oleh protease luminal dan peptidase brush border.

Scope

Entri ini mencakup pencernaan protein menjadi asam amino dan peptida kecil serta transporter membran yang membawa produk-produk ini ke dalam enterosit. Ini menjelaskan famili pembawa asam amino yang digabungkan dengan natrium dan pertukaran serta transporter peptida yang digabungkan dengan proton. Ini adalah catatan referensi fisiologi normal, bukan panduan klinis.

Core questions

• Bagaimana protein makanan dicerna menjadi asam amino dan peptida yang dapat diserap?
• Transporter mana yang membawa asam amino melintasi enterosit dan bagaimana mereka diberi energi?
• Mengapa usus menyerap peptida kecil serta asam amino bebas?
• Bagaimana asam amino dan produk hidrolisis peptida meninggalkan sel ke dalam darah?

Key concepts

• Endopeptidase dan eksopeptidase (pepsin, tripsin, kimotripsin, karboksipeptidase)
• Peptidase brush border (aminopeptidase, dipeptidase)
• Transporter asam amino yang digabungkan dengan natrium (misalnya, B0AT1)
• Penukar asam amino (antiporter)
• Transporter peptida PepT1 yang digabungkan dengan proton
• Hidrolisis intraseluler peptida yang diserap
• Efluks asam amino basolateral

Mechanisms

Pepsin lambung serta endopeptidase dan eksopeptidase pankreas mengurangi protein makanan menjadi campuran asam amino bebas dan oligopeptida pendek; peptidase brush border memotongnya lebih lanjut menjadi asam amino serta di- dan tripeptida. Asam amino bebas diambil melintasi membran apikal oleh serangkaian transporter dengan spesifisitas substrat yang tumpang tindih, beberapa di antaranya menggabungkan masuknya asam amino ke gradien natrium ke dalam yang dipertahankan oleh Na+/K+-ATPase basolateral, sementara penukar menggabungkan pengambilan satu asam amino dengan efluks asam amino lainnya. Di- dan tripeptida diserap oleh transporter PepT1 yang digabungkan dengan proton, yang menggunakan gradien proton yang mengarah ke dalam pada brush border untuk mendorong masuknya peptida; setelah berada di dalam, sebagian besar peptida dihidrolisis oleh peptidase sitosol menjadi asam amino bebas. Asam amino kemudian keluar melintasi membran basolateral melalui pembawa fasilitatif dan pertukaran ke dalam darah portal. Jalur peptida bersifat spesifik secara luas dan berkontribusi secara substansial terhadap penyerapan nitrogen.

Clinical relevance

Keberadaan beberapa pembawa asam amino yang tumpang tindih ditambah transporter peptida dengan spesifisitas luas menjelaskan mengapa penyerapan protein kuat bahkan ketika satu pembawa asam amino cacat, karena asam amino yang terpengaruh masih dapat diserap sebagai peptida. Entri ini menjelaskan fisiologi normal sebagai referensi dan bukan merupakan saran diagnostik atau pengobatan.

Evidence & guidelines

Transporter dan langkah-langkah pencernaan yang dijelaskan di sini telah ditetapkan dalam studi molekuler dan fisiologis serta buku teks standar; sebagai topik fisiologi normal, ini tidak diatur oleh pedoman praktik klinis.

History

Studi fungsional pada pertengahan abad kedua puluh membedakan beberapa sistem transpor asam amino di usus, dan pengamatan bahwa beberapa asam amino diserap lebih cepat sebagai peptida daripada sebagai asam amino bebas menunjukkan jalur peptida yang terpisah. Kloning molekuler kemudian mengidentifikasi pembawa asam amino spesifik dan transporter peptida PepT1 yang digabungkan dengan proton, mengubah sistem fungsional klasik menjadi protein membran yang terdefinisi.

Key figures

• Stefan Bröer
• Hannelore Daniel

Seminal works

• broer-2008
• daniel-2004

Frequently asked questions

Apakah usus menyerap protein utuh?

Pada orang dewasa, pada dasarnya tidak; protein makanan harus dicerna menjadi asam amino bebas dan peptida kecil, yang kemudian diserap oleh pembawa asam amino dan transporter peptida, dengan peptida yang diserap biasanya dipecah menjadi asam amino di dalam sel.

Mengapa usus memiliki transporter peptida selain pembawa asam amino?

Transporter PepT1 yang digabungkan dengan proton menyerap berbagai di- dan tripeptida dengan satu pembawa yang spesifik secara luas, menyediakan jalur yang efisien dan tangguh untuk pengambilan nitrogen yang melengkapi transporter asam amino yang lebih spesifik substrat.