단백질 및 아미노산 흡수

단백질 및 아미노산 흡수는 위 및 췌장 프로테아제와 솔가장자리 펩티다제에 의해 분해된 식이 단백질이 유리 아미노산과 작은 펩타이드 형태로 소장 상피를 통해 흡수되는 과정입니다. 장은 단일 아미노산뿐만 아니라 이- 및 삼펩타이드도 흡수하며, 이는 독특하고 광범위한 특이성을 가진 펩타이드 수송체를 사용합니다.

Definition

단백질 및 아미노산 흡수는 식이 단백질이 내강 프로테아제와 솔가장자리 펩티다제에 의해 소화된 후, 소장 장세포에 의한 유리 아미노산 및 이- 및 삼펩타이드의 상피 통과 흡수입니다.

Scope

이 항목은 단백질이 아미노산과 작은 펩타이드로 소화되는 과정과 이러한 산물을 장세포(enterocyte)로 운반하는 막 수송체에 대해 다룹니다. 이는 나트륨 결합 및 교환 아미노산 운반체 계열과 양성자 결합 펩타이드 수송체를 설명합니다. 이는 정상 생리학에 대한 참고 자료이며, 임상 지침이 아닙니다.

Core questions

• 식이 단백질은 어떻게 흡수 가능한 아미노산과 펩타이드로 소화됩니까?
• 어떤 수송체가 아미노산을 장세포를 가로질러 운반하며, 어떻게 에너지를 얻습니까?
• 장은 왜 유리 아미노산뿐만 아니라 작은 펩타이드도 흡수합니까?
• 아미노산과 펩타이드 가수분해 산물은 어떻게 세포를 떠나 혈액으로 들어갑니까?

Key concepts

• 엔도펩티다제 및 엑소펩티다제 (펩신, 트립신, 키모트립신, 카르복시펩티다제)
• 솔가장자리 펩티다제 (아미노펩티다제, 디펩티다제)
• 나트륨 결합 아미노산 수송체 (예: B0AT1)
• 아미노산 교환체 (역수송체)
• 양성자 결합 펩타이드 수송체 PepT1
• 흡수된 펩타이드의 세포내 가수분해
• 기저측 아미노산 유출

Mechanisms

위 펩신과 췌장 엔도펩티다제 및 엑소펩티다제는 식이 단백질을 유리 아미노산과 짧은 올리고펩타이드 혼합물로 분해합니다. 솔가장자리 펩티다제는 이를 아미노산과 이- 및 삼펩타이드로 더 잘게 분해합니다. 유리 아미노산은 기질 특이성이 중복되는 여러 수송체에 의해 정단막을 통해 흡수되며, 이들 중 일부는 아미노산 유입을 기저측 Na+/K+-ATPase에 의해 유지되는 내부 나트륨 기울기와 연결시키고, 다른 교환체는 한 아미노산의 흡수를 다른 아미노산의 유출과 연결시킵니다. 이- 및 삼펩타이드는 양성자 결합 수송체 PepT1에 의해 흡수되며, 이는 솔가장자리의 내부 방향 양성자 기울기를 사용하여 펩타이드 유입을 유도합니다. 일단 세포 내로 들어오면 대부분의 펩타이드는 세포질 펩티다제에 의해 유리 아미노산으로 가수분해됩니다. 아미노산은 촉진성 및 교환 운반체를 통해 기저측 막을 가로질러 문맥혈로 배출됩니다. 펩타이드 경로는 광범위한 특이성을 가지며 질소 흡수에 상당한 기여를 합니다.

Clinical relevance

다수의 중복되는 아미노산 운반체와 광범위한 특이성을 가진 펩타이드 수송체의 존재는 단일 아미노산 운반체에 결함이 있더라도 단백질 흡수가 견고하게 유지되는 이유를 설명합니다. 이는 영향을 받는 아미노산이 여전히 펩타이드 형태로 흡수될 수 있기 때문입니다. 이 항목은 참고를 위한 정상 생리학을 설명하며 진단 또는 치료 조언이 아닙니다.

Evidence & guidelines

여기서 설명된 수송체와 소화 단계는 분자 및 생리학 연구와 표준 교과서에서 확립되어 있습니다. 정상 생리학 주제이므로 임상 진료 지침의 적용을 받지 않습니다.

History

20세기 중반의 기능 연구는 장에서 여러 아미노산 수송 시스템을 구별했으며, 일부 아미노산이 유리 아미노산보다 펩타이드 형태로 더 빠르게 흡수된다는 관찰은 별도의 펩타이드 경로를 시사했습니다. 이후 분자 복제(molecular cloning)를 통해 특정 아미노산 운반체와 양성자 결합 펩타이드 수송체 PepT1이 확인되었고, 이는 고전적인 기능 시스템을 정의된 막 단백질로 전환시켰습니다.

Key figures

• Stefan Bröer
• Hannelore Daniel

Seminal works

• broer-2008
• daniel-2004

Frequently asked questions

장은 온전한 단백질을 흡수합니까?

성인의 경우, 기본적으로 그렇지 않습니다. 식이 단백질은 유리 아미노산과 작은 펩타이드로 소화되어야 하며, 이들은 아미노산 운반체와 펩타이드 수송체에 의해 흡수되고, 흡수된 펩타이드는 일반적으로 세포 내에서 아미노산으로 분해됩니다.

장은 왜 아미노산 운반체 외에 펩타이드 수송체를 가지고 있습니까?

양성자 결합 수송체 PepT1은 단일하고 광범위한 특이성을 가진 운반체로 다양한 이- 및 삼펩타이드를 흡수하여, 보다 기질 특이적인 아미노산 수송체를 보완하는 효율적이고 견고한 질소 흡수 경로를 제공합니다.