ペプシンとプロテアーゼの大きな違いは、ペプシンが胃で機能するプロテアーゼの一種であるのに対し、プロテアーゼはペプチド結合を加水分解する酵素であることである。
また、ペプシンは内部のペプチド結合を切断するのに対し、プロテアーゼは内部のペプチド結合と末端のペプチド結合のどちらかを切断することができる。
ペプシンとプロテアーゼは、ペプチド結合を加水分解することでタンパク質の異化を行う2種類の酵素です。
ペプシンとは
ペプシンは、脊椎動物の主要なタンパク質分解酵素です。
胃液中に存在し、タンパク質を小さなペプチドに分解する役割を担っている。
ペプチド結合の加水分解によって起こる。
特に、ペプシンは内部のペプチド結合を加水分解するエンドペプチダーゼです。
胃粘膜では、ペプシンの不活性型であるペプシノーゲンの形でペプシンが産生される。
胃液中の塩酸は、ペプシノーゲンをペプシンに活性化させる役割を担っている。
図1:ペプシンの構造
さらに、ペプシンの活性部位残基はアスパラギン酸です。
胃液が強酸性であることから、ペプシンは酸性媒体で機能する。
さらに、ペプシンは大きな疎水性アミノ酸間のペプチド結合の加水分解を担っている。
従って、その特異性は芳香族アミノ酸やカルボン酸L-アミノ酸のペプチド結合に対してです。
ペプチド結合の加水分解は、主にフェニルアラニン残基とロイシン残基のC末端で行われる。
プロテアーゼとは
プロテアーゼとは、タンパク質を小さなペプチドに分解し、最終的にはアミノ酸に分解する酵素のことである。
プロテアーゼは酵素の一種で、プロテイナーゼ、ペプチダーゼ、タンパク質分解酵素と呼ばれることもある。
プロテアーゼは動物に多く存在するが、植物、藻類、バクテリア、ウイルスにも存在する。
プロテアーゼは、消化以外にも、病原体を破壊する免疫系で大きな役割を担っている。
図2: プロテアーゼの仕組み
プロテアーゼは、エキソペプチダーゼとエンドペプチダーゼに大別される。
エキソペプチダーゼは末端のペプチド結合を分解し、ペプチドとアミノ酸を生成する。
アミノペプチダーゼやカルボキシペプチダーゼAはエキソペプチダーゼの一種である。
一方、エンドペプチダーゼは、内部のペプチド結合を分解し、小さなペプチドを生成する。
ペプシン、トリプシン、キモトリプシン、パパイン、エラスターゼなどがエンドペプチダーゼの一例です。
さらに、プロテアーゼは触媒作用の部位によっても分類される。
ペプシンとプロテアーゼの類似性
- ペプシンとプロテアーゼは、タンパク質の異化を担う2種類の酵素です。
- ペプシンとプロテアーゼは、タンパク質とペプチドに含まれるアミノ酸間のペプチド結合を加水分解する。
- また、消化器官では、タンパク質の消化に利用されている。
ペプシンとプロテアーゼの違いについて
定義
ペプシンとは、胃の中の主な消化酵素で、タンパク質をポリペプチドに分解する働きを持つ。
一方、プロテアーゼは、タンパク質やペプチドを分解する酵素のことである。
このように、ペプシンとプロテアーゼの主な違いを説明する。
対応
また、ペプシンはプロテアーゼの一種であり、プロテアーゼはタンパク質の消化酵素の一種である。
発生状況
ペプシンとプロテアーゼの違いは、ペプシンは胃から分泌されるのに対し、プロテアーゼは胃や膵臓などの消化管で分泌されることである。
エンドペプチダーゼ/エキソペプチダーゼ
さらに、ペプシンはエンドペプチダーゼであり、プロテアーゼはエンドペプチダーゼとエキソペプチダーゼのどちらにもなりうる。
中
また、ペプシンは酸性プロテアーゼであるが、プロテアーゼは酸性、中性、塩基性のいずれかの媒質で作用することができる。
これもペプシンとプロテアーゼの違いです。
アクティブサイト残量
さらに、ペプシンとプロテアーゼの違いは、それぞれの活性部位残基にもあります。
ペプシンではアスパラギン酸であるが、プロテアーゼの活性部位残基はセリン、システイン、スレオニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、アスパラギン、金属基のいずれでもよい。
エンドプロダクト
ペプシンとプロテアーゼのもう一つの違いは、ペプシンはタンパク質を小さなペプチドに分解するのに対し、プロテアーゼはタンパク質を小さなペプチドとアミノ酸のどちらかに分解することである。
アプリケーション
また、ペプシンとプロテアーゼはその用途にも違いがあります。
消化以外にも、抗体やコラーゲンの消化に重要であり、様々なタンパク質消化率測定に使用され、プロテアーゼは洗濯用洗剤やパン改良剤に含まれている。
インヒビター
ペプシンの阻害剤としては脂肪族アルコール、ペプシンA、基質様エポキシダーゼなどが、プロテアーゼの阻害剤としてはα1-アンチトリプシン、α1-アンチキモトリプシン、C1-インヒビターなどがあります。
ここにもペプシンとプロテアーゼの違いがあります。
結論
ペプシンは、胃の中で主な消化酵素として働くプロテアーゼの一種である。
内部のペプチド結合を加水分解し、小さなペプチドを生成する役割を担っている。
一方、プロテアーゼはタンパク質を消化する酵素で、タンパク質を小さなペプチドとアミノ酸に分解する。
したがって、ペプシンとプロテアーゼの大きな違いは、それぞれのタンパク質分解酵素が体内で果たす役割にあります。
