Protein ve Amino Asit Emilimi
Protein ve amino asit emilimi, diyetle alınan proteinin gastrik ve pankreatik proteazlar ile fırçamsı kenar (brush border) peptidazlar tarafından parçalanarak ince bağırsak epiteli boyunca serbest amino asitler ve küçük peptitler halinde alınması sürecidir. Bağırsak, sadece tekli amino asitleri değil, aynı zamanda farklı, geniş spektrumlu bir peptit taşıyıcısı kullanarak di- ve tripeptitleri de emmektedir.
Tanım
Protein ve amino asit emilimi, diyetle alınan proteinin lüminal proteazlar ve fırçamsı kenar (brush border) peptidazlar tarafından sindirilmesini takiben, ince bağırsak enterositleri tarafından serbest amino asitlerin ve di- ve tripeptitlerin transepitelyal olarak alınmasıdır.
Kapsam
Bu madde, proteinin amino asitlere ve küçük peptitlere sindirimini ve bu ürünleri enterosite taşıyan membran taşıyıcılarını kapsamaktadır. Sodyumla eşleşmiş ve değişimli amino asit taşıyıcı ailelerini ve protonla eşleşmiş peptit taşıyıcısını tanımlamaktadır. Bu, normal fizyolojinin referans bir açıklaması olup, klinik bir rehberlik değildir.
Temel sorular
- Diyetle alınan protein, emilebilir amino asitlere ve peptitlere nasıl sindirilmektedir?
- Amino asitleri enterosit boyunca hangi taşıyıcılar taşımaktadır ve bunlar nasıl enerji sağlamaktadır?
- Bağırsak, serbest amino asitlerin yanı sıra küçük peptitleri de neden emmektedir?
- Amino asitler ve peptit hidroliz ürünleri hücreden kana nasıl geçmektedir?
Anahtar kavramlar
- Endopeptidazlar ve ekzopeptidazlar (pepsin, tripsin, kimotripsin, karboksipeptidazlar)
- Fırçamsı kenar (brush border) peptidazları (aminopeptidazlar, dipeptidazlar)
- Sodyumla eşleşmiş amino asit taşıyıcıları (örn. B0AT1)
- Amino asit değiştiricileri (antiporterlar)
- Protonla eşleşmiş peptit taşıyıcısı PepT1
- Emilen peptitlerin hücre içi hidrolizi
- Bazolateral amino asit çıkışı
Mekanizmalar
Gastrik pepsin ile pankreatik endopeptidazlar ve ekzopeptidazlar, diyetle alınan proteini serbest amino asitler ve kısa oligopeptitler karışımına indirger; fırçamsı kenar (brush border) peptidazları bunları daha da amino asitlere, di- ve tripeptitlere ayırır. Serbest amino asitler, apikal membran boyunca, örtüşen substrat özgüllüklerine sahip bir dizi taşıyıcı tarafından alınır; bunlardan birkaçı, amino asit girişini bazolateral Na+/K+-ATPaz tarafından sürdürülen içe doğru sodyum gradyanına bağlarken, değiştiriciler (exchanger) bir amino asidin alımını diğerinin dışarı atılmasına bağlar. Di- ve tripeptitler, fırçamsı kenardaki içe doğru proton gradyanını peptit girişini sağlamak için kullanan protonla eşleşmiş taşıyıcı PepT1 tarafından emilir; içeri girdikten sonra, çoğu peptit sitozolik peptidazlar tarafından serbest amino asitlere hidrolize edilir. Amino asitler daha sonra bazolateral membrandan kolaylaştırılmış ve değişimli taşıyıcılar aracılığıyla portal kana geçer. Peptit yolu geniş ölçüde spesifiktir ve azot emilimine önemli ölçüde katkıda bulunmaktadır.
Klinik önem
Birden fazla, örtüşen amino asit taşıyıcısının ve geniş özgüllüklü bir peptit taşıyıcısının varlığı, tek bir amino asit taşıyıcısı kusurlu olduğunda bile protein emiliminin neden sağlam olduğunu açıklamaktadır, çünkü etkilenen amino asitler hala peptitler olarak emilebilmektedir. Bu madde, referans amaçlı normal fizyolojiyi tanımlamakta olup, tanı veya tedavi tavsiyesi niteliği taşımamaktadır.
Kanıt ve kılavuzlar
Burada açıklanan taşıyıcılar ve sindirim adımları, moleküler ve fizyolojik çalışmalar ile standart ders kitaplarında yer almaktadır; normal fizyoloji konusu olduğundan, klinik uygulama kılavuzlarına tabi değildir.
Tarihçe
Yirminci yüzyılın ortalarındaki fonksiyonel çalışmalar, bağırsakta çeşitli amino asit taşıma sistemlerini ayırt etmiştir ve bazı amino asitlerin serbest amino asitlerden daha hızlı peptitler olarak emildiği gözlemi, ayrı bir peptit yoluna işaret etmiştir. Moleküler klonlama daha sonra spesifik amino asit taşıyıcılarını ve protonla eşleşmiş peptit taşıyıcısı PepT1'i tanımlayarak, klasik fonksiyonel sistemleri tanımlanmış membran proteinlerine dönüştürmüştür.
Öne çıkan isimler
- Stefan Bröer
- Hannelore Daniel
İlgili konular
Temel eserler
- broer-2008
- daniel-2004
Sıkça sorulan sorular
- Bağırsak, bütün proteinleri emmekte midir?
- Yetişkinlerde, esasen hayır; diyetle alınan proteinin serbest amino asitlere ve küçük peptitlere sindirilmesi gerekmektedir; bunlar daha sonra amino asit taşıyıcıları ve peptit taşıyıcısı tarafından emilir ve emilen peptitler genellikle hücre içinde amino asitlere parçalanmaktadır.
- Bağırsak, amino asit taşıyıcılarına ek olarak neden bir peptit taşıyıcısına sahiptir?
- Protonla eşleşmiş taşıyıcı PepT1, tek, geniş özgüllüklü bir taşıyıcı ile geniş bir di- ve tripeptit yelpazesini emerek, daha substrat-spesifik amino asit taşıyıcılarını tamamlayan verimli ve dirençli bir azot alım yolu sağlamaktadır.