enteropeptidaz - Enteropeptidase

enteropeptidaz
Bir inhibitör ile Enteropeptidazın kristal yapısı
tanımlayıcılar
AB numarası	3.4.21.9
CAS Numarası.	9014-74-8
veritabanları
IntEnz	IntEnz görünümü
BRENDA	BRENDA girişi
ExPASy	NiceZyme görünümü
fıçı	Fıçı girişi
MetaCyc	metabolik yol
PRİAM	profil
PDB yapıları	RCSB PDB PDBe PDB toplamı
Gen ontolojisi	AmiGO / QuickGO
Arama PMC nesne PubMed nesne NCBI proteinler

Enteropeptidaz (ayrıca enterokinaz olarak da adlandırılır ), duodenum hücreleri tarafından üretilen ve insanlarda ve diğer hayvanlarda sindirime katılan bir enzimdir . Enteropeptidaz, tripsinojeni (bir zimojen ) aktif formu tripsine dönüştürür ve ardından pankreas sindirim enzimlerinin aktivasyonu ile sonuçlanır . Enteropeptidazın yokluğu, bağırsak sindiriminin bozulmasına neden olur.

Enteropeptidaz bir serin proteazdır ( EC 3.4.21.9 ) bağırsak fırça kenar membranında enterokinazı sabitleyen 82-140 kDa'lık disülfid bağlantılı bir ağır zincirden ve katalitik alt birimi içeren 35-62 kDa'lık bir hafif zincirden oluşur. Enteropeptidaz, serin proteazların kimotripsin- klanının bir parçasıdır ve yapısal olarak bu proteinlere benzer.

Tarihsel önem

Enteropeptidaz, gastrointestinal fizyoloji çalışmaları nedeniyle 1904 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'ne layık görülen Ivan Pavlov tarafından keşfedildi . Diğer enzimleri aktive ettiği bilinen ilk enzimdir ve serin proteazların metabolik yolları düzenlemek için nasıl üretildiğinin dikkate değer bir örneği olmaya devam etmektedir. Pankreas içindeki sindirim enzimlerinin eylemsiz işlevi, bağırsaktaki güçlü etkinlikleriyle karşılaştırıldığında biliniyordu , ancak bu farklılığın temeli bilinmiyordu. 1899'da Pavlov'un öğrencisi NP Schepowalnikov, köpeklerin duodenal salgılarının pankreatik enzimlerin, özellikle tripsinojenin sindirim aktivitesini önemli ölçüde uyardığını gösterdi. Aktif ilke, bağırsakta diğer enzimleri aktive edebilen özel bir enzim olarak kabul edildi. Pavlov buna enterokinaz adını verdi. Enterokinazın bir kofaktör mü yoksa enzim mi olduğu tartışması, tripsinojenin enterokinaz tarafından aktivasyonunun katalitik olduğunu gösteren Kunitz tarafından çözüldü. 1950'lerde, sığır tripsinojeninin, bir N-terminal hekzapeptidin bölünmesiyle otokatalitik olarak aktive olduğu gösterildi . Daha kesin IUBMB adı enteropeptidaz 1970'den beri mevcuttur. Ancak, orijinal adı 'enterokinaz' uzun bir geçmişe sahiptir ve yaygın olarak kullanılmaya devam etmektedir.

enzim yapısı

Enteropeptidaz, duodenal ve jejunal mukozanın fırça sınırında lokalize olan ve bir zimojen, proenteropeptidaz olarak sentezlenen, duodenaz veya tripsin tarafından aktivasyon gerektiren bir tip II transmembran serin proteazdır (TTSP) . TTSP'ler, farklı uzunluklarda N-terminal propeptid dizileri ile tek zincirli zimojenler olarak sentezlenir . Bu enzimler, yüksek oranda korunmuş bir aktivasyon motifinde bulunan lizin veya arginin kalıntılarının karboksil tarafında bölünme ile aktive edilir . Aktive edildikten sonra, TTSP'lerin pro- ve katalitik alanları bağlayan korunmuş bir disülfid bağı yoluyla membrana bağlı kalacağı tahmin edilmektedir.

Sığır enteropeptidazı durumunda, birincil translasyon ürünü, beklenen kütlesi 114.9 kDa olan 1035 tortu içerir. Yaklaşık 160 kDa'lık tespit edilen görünür kütle, eşit miktarlarda nötr ve amino şekerler ile %30-40'lık belirtilen karbonhidrat içeriği ile tutarlıdır. Lys800'den sonraki aktivasyon bölünme bölgesi, olgun sığır enteropeptidazının ağır ve hafif zincirlerini böler. Ağır zincirde 17 ve hafif zincirde üç potansiyel N-bağlı glikosilasyon bölgesi vardır; bunların çoğu diğer türlerde korunmuştur. Ağır zincir, transmembran çapasını destekleyen N-terminalinin yakınında hidrofobik bir bölüme sahiptir. Ağır zincir, enteropeptidazın özgüllüğünü etkiler. Doğal enteropeptidaz, soya fasulyesi tripsin inhibitörüne dirençlidir. Bununla birlikte, ister doğal proteinin sınırlı indirgenmesiyle isterse COS hücrelerinde mutajenez ve ekspresyonla hazırlansın, izole edilmiş hafif zincir incedir . Doğal enteropeptidaz ve izole edilmiş hafif zincir, Gly-(Asp)4-Lys-NHNap'a karşı benzer aktiviteye sahiptir, ancak izole edilmiş hafif zincir, tripsinojene karşı belirgin bir şekilde azalmış aktiviteye sahiptir. Tripsinojenin tanınmasında benzer bir seçici kusur, ısıtma veya asetilasyon yoluyla iki zincirli enteropeptidazda üretilebilir. Bu davranış, tripsinojenin optimal tanınması için katalitik merkezin ve bir veya daha fazla ikincil substrat bağlama bölgesinin gerekli olduğu anlamına gelir.

İnsan enteropeptidaz - hafif zincir

Aktivite

Alternatif ismine (enterokinaz) rağmen enteropeptidaz, proteinlerdeki peptit bağlarının hidrolizini katalize eden ve diğer kinazların aksine fosfat gruplarının transferini katalize etmeyen bir serin proteazdır . Enteropeptidaz , belirli bir bölünme bölgesinde ( Asp -Asp-Asp-Asp-Lys) bir lizini takiben proteinleri parçalayarak tripsin benzeri aktivite sergiler . Bu bölünme, bağırsak lümeninde kimotripsinojen, proelastaz, prokarboksipeptidaz ve prolipaz gibi diğer pankreatik zimojenlerin tripsinden bağımsız aktivasyonu ile sonuçlanır. Tripsinojenin ön bölgesi bu diziyi içerdiğinden, enteropeptidaz aktivasyonunu in vivo olarak katalize eder :

tripsinojen → tripsin + pro-bölge ( Val -Asp-Asp-Asp-Asp-Lys)

Genetik ve hastalık ilişkisi

İnsanlarda enteropeptidaz, 21q21 kromozomu üzerinde TMPRSS15 geni ( ENTK olarak da bilinir ve daha önce PRSS7 olarak bilinir ) tarafından kodlanır . Bu gendeki bazı anlamsız ve çerçeve kayması mutasyonları, enteropeptidaz eksikliği nedeniyle etkilenen bebeklerde ciddi gelişme geriliği ile karakterize nadir görülen bir çekinik bozukluğa yol açar . Enteropeptidaz mRNA ekspresyonu proksimal ince bağırsakla sınırlıdır ve protein, duodenum ve proksimal jejunum enterositlerinde bulunur. Pankreastan duodenuma salgılanması üzerine tripsinojen enteropeptidaz ile karşılaşır ve aktive olur. Tripsin daha sonra diğer pankreatik serin proteaz zimojenlerini (kimotripsinojen ve proelastazlar), metaloproteaz zimojenlerini (prokarboksipeptidazlar) ve prolipazları parçalar ve aktive eder. Bu basit iki aşamalı kaskad vasıtasıyla, bu sindirim hidrolazlarının yıkıcı aktivitesi, bağırsağın lümeni ile sınırlıdır. Bu yolun fizyolojik önemi, enteropeptidazın konjenital eksikliğinin neden olduğu şiddetli bağırsak emilim bozukluğu ile gösterilir. Bu durum yaşamı tehdit edici olabilir, ancak pankreas özü ile oral takviyeye yanıt verir.

Uygulamalar

Enteropeptidazın özgüllüğü onu biyokimyasal uygulamalarda ideal bir araç yapar; bu diziyle bağlantılı bir C-terminal afinite etiketi (poli- His gibi ) içeren bir füzyon proteini, protein saflaştırmasının ardından hedef proteini elde etmek için enteropeptidaz ile bölünebilir . Tersine, aktivasyondan önce bölünmesi gereken proteazların N-terminal ön dizisi, enteropeptidaz ile aktivasyonu sağlamak için mutasyona uğratılabilir.

Referanslar

Dış bağlantılar

• ABD Ulusal Tıp Kütüphanesi Tıbbi Konu Başlıklarında (MeSH) Enteropeptidaz