Papaína

A papaína, tamén chamada papaia proteinase I, é unha cisteina protease (), un encima presente na papaia (Carica papaya) e na papaia de montaña (Vasconcellea cundinamarcensis).

 Familia da papaína 
A papaína pertence a unha familia de proteínas relacionadas que presentan unha gran variedade de actividades, incluíndo as endopeptidases, aminopeptidases, dipeptidil peptidases e encimas con actividade de endo e exopeptidase. Os membros da familia da papaína están amplamente distribuídos entre as especies, e encóntranse en baculovirus, bacterias, lévedos, e practicamente en todos os protozoos, plantas e mamíferos. Estas proteínas son tipicamente lisosómicas ou segregadas, e para a súa activación encimática requírese unha clivaxe proteolítica do propéptido, aínda que a bleomicina hidrolase é citosólica en fungos e mamíferos. As cisteína proteases do tipo da papaína son sintetizadas esencialmente como proencimas inactivos (cimóxenos) con rexións propéptido N-terminais. O proceso de activación destes encimas inclúe a eliminación das rexións propéptido, as cales realizan diversas funcións in vivo e in vitro. A pro-rexión é necesaria para o correcto pregamento do encima acabado de sintetizar, a inactivación do dominio peptidase e a estabilización do encima en condicións de pH alcalino ou neutro desnaturalizantes. Os residuos de aminoácidos da pro-rexión median a súa asociación a membranas, e xogan un papel no transporte do proencima aos lisosomas. Entre as características máis salientables dos propéptidos están a súa capacidade de inhibir a actividade dos seus encimas correspondentes e que certos propéptidos mostran unha alta selectividade para a inhibición das peptidases a partir das cales se orixinaron.

 Estrutura 
A proteína precursora da papaína contén 345 residuos de aminoácidos, e consta dunha secuencia sinal (1-18), un propéptido (19-133) e a secuencia que corresponde ao péptido maduro (134-345). Os números dos aminoácidos están baseados no péptido maduro. A proteína está estabilizada por tres pontes disulfuro. A súa estrutura tridimensional consta de dous dominios estruturais distintos cunha fenda entre eles na que está o sitio activo, o cal contén unha díade catalítica que foi comparada coa tríade catalítica da quimotripsina. A díade catalítica está formada polos aminoácidos cisteína-25 (pola cal se clasifica) e histidina-159. Pensábase antes que o aspartato-158 xogaba un papel análogo ao do aspartato da tríade catalítica da serina protease, pero actualmente non se considera certo, aínda que parece que xoga algún papel.

 Función 
O mecanismo por medio do cal a papaína rompe os enlaces peptídicos implica o uso dunha cisteína desprotonada. O Asp-175 axuda a orientar o anel imidazol da His-159 para permitir a desprotonación da Cys-25 catalítica. Esta cisteína despois realiza un ataque nucleofílico sobre o carbono carbonilo dunha cadea peptídica. Isto libera o amino terminal do péptido, e forma un intermediato covalente acil-encima. O encima é despois desacilado por unha molécula de auga, e libera a porción carboxi terminal do péptido.

A papaína é un encima relativamente resistente á calor, cunha temperatura óptima entre 60 e 70 °C.http://www.sigmaaldrich.com/life-science/biochemicals/biochemical-products.html?TablePage=16410606

 Usos 
miniatura|Efecto anthelmíntico da papaína sobre o verme Heligmosomoides bakeri.
A papaína degrada as fibras duras da carne, polo que leva usándose desde hai miles de anos como abrandador de carne polos nativos de Suramérica. Os abrandadores de carne en po con papaína como compoñente activo están á venda ao público.

A papaína pode utilizarse para disociar células nos primeiros pasos das preparacións de cultrivos celulares. Un tratamento de dez minutos de pequenas porcións de tecidos (menores de 1 mm3) permite que actúe a papaína e empece a degradar as moléculas da matriz extracelular que manteñen ás células xuntas. Pasados dez minutos, o tecido debería tratarse cunha solución inhibidora de protease para deter a acción da papaína (de non facerse isto, a apaína orixinaría a lise completa das células). O tecido debe despois ser triturado (cunha pipeta Pasteur) para orixinar unha suspensión de células separadas.

A papaína tamén se usa nalgunhas pastas de dentes e lambetadas mentoladas como branqueador dental; pero o seu efecto branqueante é mínimo porque a papaína está presente en baixas concentracións e é rapidamente diluída pola saliva. Tárdase varios meses en obter un efecto apreciable.

A papaína é o principal ingrediente dun xel usado para a eliminación quimicomecánica da carie chamado Papacarie. O procedemento non require tradear o dente cunha broca odontolóxica e non interfire na firmeza da unión coa dentina do maerial restaurador.

A papaína interfire cos test urinarios de detección de drogas cannabinoides. Encóntrase nalgúns produtos detoxificantes de drogas.

Nalgúns países como EUA utilizáronse produtos oftálmicos ou pomadas tópicas para a limpeza de úlceras e feridas con papaína, que non tiveron a aprobación legal.

 Inmunoglobulinas 
miniatura|Anticorpo dixerido por papaína: dous fragmentos Fab e un fragmento Fc.
En inmunoloxía, a papaína cliva a porción Fc (cristalizable) das inmunoglobulinas (anticorpos) separándoa da porción Fab (de unión ao antíxeno). Un anticorpo dixerido con papaína rende tres fragmentos: dous fragmentos Fab de 50 kDa e un fragmento Fc de 50kDa. O anticorpo así dixerido non pode promover a aglutinación, precipitación, opsonización, e lise.

 Produción 
A papaína xeralmente se produce como un material seco cru recollendo o látex do froito da árbore da papaia. O látex recóllese despois de facer unha amosega no froito. O látex seca sobre o froito ou cae pingando nun recipiente. Este látex despois é desecado e pasa a denominarse material secado cru. Cómpre un paso de purificación para eliminar as substancias contaminantes, que consiste na solubilización e extracción do sistema do encima papaína activo por medio dun proceso regulado. Esta papaína purificada pode ser subministrada en forma de po ou en forma líquida.

 Cisteína proteases humanas da familia da papaína 
CTSB; CTSC; CTSF; CTSH; CTSK; CTSL1; CTSL2;
CTSL3; CTSO; CTSS; CTSW; CTSZ; TINAG; TINAGL1;

 Notas 

 Véxase tamén 
 Ligazóns externas 
 A base de datos en liña MEROPS para as peptidases e os seus inhibidores: C01.001 

 drugdigest- información sobre a papaína
 Aplicacións da papaína, inhibidores e substratos
 Datos da papaína de BIOZYM

Categoría:Peptidases
Categoría:Hidrolases
Categoría:Aditivos alimentarios