CPDW-II

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概要

カルボキシペプチダーゼ（CP）は、ペプチド鎖のC末端から遊離アミノ酸を1残基ずつ特異的に切断・遊離させるペプチド鎖エキソペプチダーゼの一群である。動物および植物の組織・臓器において、カルボキシペプチダーゼは重要な生理機能を担う。カルボキシペプチダーゼは医薬品、食品、その他の産業分野で広く利用されている。医療分野では、カルボキシペプチダーゼが生体内の生化学反応に広範に関与することから、生体内カルボキシペプチダーゼの検出を通じて疾患の診断および治療に利用できるほか、体内の不要物質（毒素等）の分解を目的として医療用途に用いることも可能である。食品産業では、高F値オリゴペプチドの調製、食品・飼料からのオクラトキシン除去、苦味低減（デビタリング）剤などに利用される。

由来

由来による分類では、カルボキシペプチダーゼは動物由来、植物由来、微生物由来に分類される。哺乳類では、複数の区画に一連のメタロペプチダーゼが存在し、それぞれ対応する生理機能を担う。例えば、膵臓カルボキシペプチダーゼAおよびBは主として食物の消化を補助し、カルボキシペプチダーゼEは生理活性ペプチドを選択的にプロセシングする。カルボキシペプチダーゼMはペプチドホルモンのプロセシングに選択的に関与し、カルボキシペプチダーゼD（ゴルジ体）およびカルボキシペプチダーゼN（血漿）はペプチドおよびタンパク質のプロセシングに関与する。動物由来カルボキシペプチダーゼの研究は、主にヒト、ブタ、ウシ、およびマウスを対象としている。

カルボキシペプチダーゼD

カルボキシペプチダーゼDは、複数の酵素のいずれかを指す場合がある。セリン型カルボキシペプチダーゼ（すなわち活性部位にセリン残基を有する酵素）のファミリーには、（EC 3.4.16.6、穀類セリンカルボキシペプチダーゼII、Saccharomyces cerevisiaeのKEX1遺伝子産物、カルボキシペプチダーゼKex1、遺伝子KEX1セリンカルボキシペプチダーゼ、KEX1カルボキシペプチダーゼ、KEX1プロテイナーゼ、KEX1DELTAp、CPDW-II、セリンカルボキシペプチダーゼ、Phaseolusプロテイナーゼ）に該当する酵素が含まれる。本酵素の至適pHは4.5～6.0で、ジイソプロピルフルオロリン酸（DFP）により阻害され、以下の化学反応を触媒する。

メタロカルボキシペプチダーゼ

全く異なる酵素もカルボキシペプチダーゼDと命名されている。この第2の酵素はメタロカルボキシペプチダーゼ（すなわち活性部位にセリン残基ではなく亜鉛イオンを用いる）であり、哺乳類組織で広く発現している。メタロカルボキシペプチダーゼは、中性～弱塩基性条件下で高い活性を示す細胞外カルボキシペプチダーゼ群であり、カルボキシペプチダーゼAおよびB、リジンカルボキシペプチダーゼ（EC 3.4.17.3）、グリシンカルボキシペプチダーゼ（EC 3.4.17.4）、グルタミン酸カルボキシペプチダーゼ（EC 3.4.17.11）などを含む。これらのうち、カルボキシペプチダーゼAはC末端アミノ酸（プロリン、ヒドロキシプロリン、アルギニンおよびリジンを除く）を遊離し、芳香族側鎖および大きな脂肪族側鎖を有するC末端アミノ酸に対して強い加水分解能を示す。比較すると、カルボキシペプチダーゼAは非極性アミノ酸、ヒスチジン、スレオニンおよびホモセリンを比較的速やかに遊離する一方、アスパラギン酸、セリン、メチオニンおよびリジンの遊離は遅い。しかしpHの上昇に伴い、アスパラギン酸、セリンおよびメチオニンに対する反応速度は継続的に増加する。

用途

• 医薬品リード化合物探索
• 潜在的に重要な創薬ターゲット
• 食品産業
• 食品または飼料製品中のオクラトキシンAの加水分解
• 大豆タンパク質加水分解物の解毒
• バイオテクノロジー
• 亜鉛プロテアーゼの特異的阻害剤として使用するために設計されたモデル酵素
• インスリン製造
• ペプチド合成