Kaj je karnozinaza in njena zgodovina

Preden se lotimo biološke narave encima karnozinaza, je treba razjasniti presnovne poti predelave karnozina v organizmu. Odsotnost karnozina v urinu med zmerno vadbo (Hunter, 1925) kaže na to, da se običajno nespremenjeni karnozin ne izloča iz človeškega telesa, temveč je podvržen presnovni razgradnji, preden se izloči. Leta 1915 je Ditrich je pokazal, da niti pepsin niti tripsin ne razčlenjujeta molekulo karnozina. Zaradi tega je bilo pomembno odkriti, kateri encim je odgovoren za hidrolizo karnozina.

Skeletne mišice so glavno skladišče karnozina in anserina. Zaradi tega je bilo povsem naravno pričakovati, da je presnovna sprememba teh dipeptidov povezana z vitalnimi aktivnostmi mišičnih celic. Meshkova in Zolotarevska sta ugotovili, da se karnozin ni avtolitično transformiral v mišičnem tkivu niti ni bil hidroliziran z mišični encimi (Meshkova in Zolotarevskaya, 1937). S.E. Severin je v laboratorijskih pogojih pokazal, da ledvica, jetra, vranica in eritrociti vsebujejo encim, ki lahko katalizira hidrolizo karnozina (Garkavi, 1938, 1940; Severin, Georgievska, 1938). Na osnovi strukturnih lastnosti tega encima, Garkavi (Garkavi, 1938) predlaga, da je to karboksipolipeptidaza. Karnozinaza je visoko selektivna za karnozin. Glede na to, da že majhne modifikacije strukture dipeptidov močno vplivajo na aktivnost encimov, velja anserin za „slab“ substrat, medtem ko se homokarnozin sploh ne razgradi.

Kje se karnozinaza nahaja v človeškem telesu?

Karnozinaza je heterogeno razporejena po celem telesu in v različnih strukturah živalskih možganov. Tkiva človeškega telesa vsebujejo tudi dve vrsti dipeptidaz, ki lahko hidrolizirata karnozin. Ti encimi se bistveno razlikujejo glede na aktivacijo kovinskih ionov, molekulske teže, specifičnosti substrata in podobno. Eden od teh encimov, „tkivna“ karnozinaza, ne more razgraditi niti homokarnozina niti anserina. Drugi encim lahko hidrolizira karnozin, anserin in, v manjši meri, homokarnozin. Ta encim se nahaja v serumu krvi, kjer igra pomembno vlogo pri hidrolizi karnozina, ki se prenaša s hrano („serumska“ karnozinaza).

Kaj je karnozinemija?

Karnozinemija ali pomanjkanje karnozinaze je redka avtosomno-recesivna presnovna motnja, ki jo povzroča pomanjkanje karnozinaze, dipeptidaze (vrsta encima, ki razgradi dipeptide na dve aminokislini). Gen karnozinaze se nahaja na 18. kromosomu. Gen karnozin dipeptidaze-1 nadzoruje tkivno in serumsko karnozinazo. Mutacije na tem genu so odgovorne za pomanjkanje karnozinaze kar povzroča karnozinemijo.

Pomanjkanje serumske karnozinaze je skupaj s karnozinurijo (karnozin v urinu) pogost presnovni indikator sistemskega pomanjkanja karnozinaze. Ta oblika dipeptidaze v človeški krvi ni prisotna do poznega otroštva, počasi se povečuje do nivoja odraslih do 15. leta. S karnozinemijo so povezani različni nevrološki simptomi. Ti vključujejo: hipotonijo, zamudo v razvoju, duševno zaostalost, degeneracijo aksonov, senzorično nevropatijo, tresenje, demielinizacijo, anomalije sive snovi in mioklonične napade.

Pomembno branje! Ali so vsi dodatki L-karnozina enaki?

Veliko informacij o raziskavah iz katerih črpamo informacije lahko najdete na mdpi.com