Karboksipeptidase adalah protein yang terlibat dalam pencernaan protein dari makanan. Ada sejumlah karboksipeptidase yang ditemukan di dalam tubuh, dengan peran dan preferensi substrat yang berbeda. Mereka memiliki banyak peran lain dalam metabolisme sel, termasuk pematangan hormon.
Pertama, untuk mendefinisikan karboksipeptidase, perlu untuk mendefinisikan protein. Jenis molekul ini terdiri dari rantai panjang asam amino, dengan masing-masing pasangan asam amino disatukan oleh ikatan peptida. Urutan asam amino bervariasi dalam protein yang berbeda.
Setiap asam amino memiliki gugus terminal-N di awal dan gugus terminal-C di akhir. Ikatan peptida yang menghubungkan asam amino bergabung dengan gugus terminal-C dari satu asam amino ke gugus terminal-N asam amino berikutnya. Enzim yang disebut protease memecah ikatan peptida dengan menambahkan molekul air ke ikatan, menyebabkan putusnya rantai asam amino. Ini menghasilkan fragmen besar protein yang dikenal sebagai polipeptida, atau fragmen yang lebih pendek yang dikenal sebagai peptida.
Ada protease yang membelah di tengah rantai yang dikenal sebagai endopeptidase. Mereka meninggalkan fragmen protein besar yang dicerna oleh exopeptidases. Contoh eksopeptidase adalah karboksipeptidase yang memotong asam amino akhir dari terminal-C, atau gugus karboksi, dari peptida atau polipeptida. Beberapa karboksipeptidase dapat bertindak bersama-sama untuk mendegradasi protein atau polipeptida secara total.
Karboksipeptidase pertama yang dipelajari adalah mereka yang terlibat dalam pencernaan protein dari makanan. Protein ini perlu dipecah menjadi asam amino, atau peptida yang sangat kecil, sehingga tubuh dapat menggunakannya untuk membangun protein yang dibutuhkan untuk pertumbuhan dan metabolisme. Karboksipeptidase A dan B disintesis di pankreas sebagai bentuk yang lebih besar dan tidak aktif, kemudian diangkut ke usus kecil dan diaktifkan oleh pembelahan protease lain. Ini mencegah mereka dari merusak jaringan di mana mereka diproduksi.
Kedua enzim ini berbeda dalam struktur yang akan mereka potong. Masing-masing lebih menyukai asam amino yang berbeda pada kelompok terminal-C dari peptida. Produk akhir enzim adalah asam amino bebas, dan peptida kecil dari dua atau tiga asam amino. Produk-produk ini diserap oleh sel-sel epitel usus kecil.
Karboksipeptidase lain yang sangat penting dalam fisiologi mamalia adalah karboksipeptidase E, juga dikenal sebagai karboksipeptidase H. Enzim ini mengaktifkan hormon peptida, seperti insulin dan neurotransmiter, yaitu peptida. Ini dilakukan dengan memotong asam amino terminal-C yang bersifat basa. Karboksipeptidase lain memiliki fungsi yang berkisar dari penyembuhan luka hingga pembekuan darah.
Carboxypeptidases dapat memiliki kegunaan medis. Senyawa beracun metotreksat kadang-kadang digunakan untuk mengobati penderita kanker. Ketika orang menderita efek toksik dari penyakit, seperti gagal ginjal, carboxypeptidase G2 digunakan untuk mengobati toksisitas. Ini menurunkan metotreksat ke bentuk tidak aktif.