Verdauung und gastrointestinales Immunsystem

Zusammenfassung

Die Peptidbindungen aller Proteine sind identisch,das Gleichgewicht ihrer Spaltung durch Hydrolyse liegt deutlich auf der Seite der Reaktionsprodukte - die Proteinverdauung im Darm sollte kaum Probleme bereiten. Im einfachsten Fall würde eine Protease reichen, die vom Ende her Aminosäuren der Reihe nach abspaltet (Exopeptidase). Doch der Zeitaufwand wäre extrem hoch. Daraus folgt die Variante, das Polypeptid zuerst einmal in größere Bruchstücke zu zerlegen und dann die Peptide weiter zu spalten. In der Tat gibt es bakterielle Enzyme (Subtilisin aus B. subtilis), die nahezu jedes Peptid spalten können und deshalb in der Peptidforschung und der Lebensmitteltechnologie (vgl. Abschn. 2.3.10 und 7.2.3) vielfach eingesetzt werden. Die Unterschiede in Größe, Ladung usw. der verschiedenen an den Peptidbindungen beteiligten Aminosäuren erlauben nur lockere Wechselwirkungen mit dem katalytischen Zentrum einer solchen Protease und damit nur geringe Affinität und katalytische Aktivität. Um die Zeitlimits zur Verdauung einer größeren Menge Protein nicht zu überschreiten, müssten erhebliche Mengen einer solchen Protease zur Verfügung gestellt werden. Das andere Extrem, für jede mögliche Peptidbindung eine Protease bereitzustellen, ist wenig aussichtsreich. Bei 20 Aminosäuren wären das 400 Kombinationen. Da die Proteasen selbst Proteine sind, verdauen sie einander und es müssten von jedem dieser Enzyme erhebliche Überschüsse bereitgehalten werden. Die Natur hat das Problem wie so oft mit einem Kompromiss gelöst.