DICCIONARIO MÉDICO
Carboxipeptidasa
La carboxipeptidasa es una enzima hidrolasa que cataliza la escisión de los enlaces peptídicos en el extremo carboxilo de las cadenas polipeptídicas. Esta enzima pertenece a la clase de las exopeptidasas, cuya acción se dirige específicamente hacia los residuos terminales de los péptidos y proteínas, liberando aminoácidos uno a uno desde el extremo C-terminal. Existen diferentes tipos de enzima carboxipeptidasa que se clasifican principalmente según su estructura, cofactores metálicos y especificidad de sustrato. Las carboxipeptidasas A y carboxipeptidasas B son las más estudiadas en el contexto fisiológico y clínico. La carboxipeptidasa es una metaloproteasa que generalmente requiere iones metálicos como el zinc (Zn2+) para su actividad catalítica. Presenta una estructura terciaria globular con un sitio activo específico donde ocurre la hidrólisis del enlace peptídico. Las diferencias estructurales entre las isoformas A y B determinan su selectividad por distintos tipos de residuos aminoacídicos. La carboxipeptidasa A exhibe afinidad por aminoácidos hidrofóbicos y aromáticos como fenilalanina, leucina y valina, mientras que la carboxipeptidasa B actúa preferentemente sobre residuos básicos como arginina y lisina. Las carboxipeptidasas cumplen funciones esenciales en distintos contextos fisiológicos. En el sistema digestivo, se sintetizan en el páncreas como zimógenos inactivos y se activan en el intestino delgado, donde participan en la degradación terminal de las proteínas ingeridas. La enzima carboxipeptidasa también se encuentra en otros tejidos como el cerebro, hígado y riñones, con funciones reguladoras sobre neuropéptidos, hormonas peptídicas y procesos inmunológicos. Algunas isoformas están implicadas en la remodelación de la matriz extracelular y en mecanismos de señalización celular. La carboxipeptidasa A se expresa principalmente en el páncreas exócrino y actúa sobre péptidos liberando aminoácidos hidrofóbicos. Su actividad es esencial para la finalización de la digestón de proteínas, complementando la acción de la tripsina y la quimotripsina. Se secreta como procarboxipeptidasa A y es activada por la tripsina en el lumen intestinal. La carboxipeptidasa B también se produce en el páncreas y es activa frente a aminoácidos básicos. Tiene una función complementaria a la carboxipeptidasa A en la digestón de péptidos derivados de las proteínas alimentarias. Al igual que su contraparte, se secreta como zimógeno (procarboxipeptidasa B) y se activa por acción enzimática en el intestino delgado. Existen otras isoformas como la carboxipeptidasa D, H, N y M, implicadas en la regulación de hormonas y neurotransmisores. Algunas están presentes en la membrana celular, otras en vesículas sinápticas o en el plasma. Estas isoformas presentan especificidades distintas y están relacionadas con funciones no digestivas, como la maduración de neuropéptidos y la modifiación postraduccional de hormonas. Aunque la enzima salival más conocida es la amilasa salival o ptialina, estudios recientes han detectado actividades de peptidasas en la saliva, incluyendo formas de carboxipeptidasas implicadas en funciones inmunitarias, modulación de la microbiota oral y procesamiento de péptidos derivados de alimentos. Su actividad enzimática puede contribuir a la degradación inicial de péptidos bioactivos incluso antes de la llegada al estómago. Las carboxipeptidasas tienen relevancia diagnóstica y terapéutica. Por ejemplo, niveles alterados de carboxipeptidasa N se han asociado a enfermedades inflamatorias, renales y neoplásicas. También se investigan como posibles biomarcadores en procesos tumorales y neurodegenerativos. Además, la modulación farmacológica de ciertas carboxipeptidasas se estudia en el tratamiento de patologías cardiovasculares y endocrinas. En farmacología experimental, inhibidores específicos de carboxipeptidasas se emplean para investigar rutas metabólicas y señales intracelulares. Los genes que codifican para las diferentes carboxipeptidasas están distribuidos en diversos cromosomas humanos. Su expresión está regulada por factores transcripcionales, señales hormonales y condiciones fisiopatológicas. Mutaciones en estos genes pueden provocar disfunciones enzimáticas asociadas a enfermedades hereditarias o adquiridas. La regulación postraduccional, como la glicosilación o la activación proteolítica, también juega un papel fundamental en la funcionalidad de estas enzimas. En algunos casos, el pH del microambiente o la disponibilidad de cofactores puede modular su actividad enzimática. La actividad de carboxipeptidasa puede evaluarse mediante ensayos enzimáticos utilizando sustratos cromogénicos o fluorogénicos. Asimismo, el uso de anticuerpos específicos permite su detección mediante western blot, inmunohistoquímica o ELISA. Las técnicas de PCR en tiempo real, transcriptómica y proteómica cuantitativa han facilitado el estudio de su expresión y regulación en distintos tejidos y condiciones patológicas. Estas herramientas son fundamentales para comprender el papel de las carboxipeptidasas en fisiología y enfermedad. © Clínica Universidad de Navarra 2025¿Qué es la carboxipeptidasa?
Características estructurales y bioquímicas
Función fisiológica y localización
Tipos principales de carboxipeptidasa y sus especificidades
Carboxipeptidasa A
Carboxipeptidasa B
Otras isoformas y localizaciones
Importancia de la enzima salival
Aplicaciones clínicas y biomédicas
Aspectos genéticos y regulación de la expresión
Técnicas de laboratorio para su estudio