Википедија

Серпин

Серпини су суперфамилија структурно сличних протеина који су првобитно идентификовани по њиховом протеазном инхибиторном дејству. Они су присутни у свим животним царствима.[1] Чланови фамилије који су међу првима идентификовани су деловали на серинске протеазе које су сличне химотрипсину, те је по том основу фамилија именована (и.е. серинско протеазни инхибитори).[2][3] Они су особени по свом необичном механизму дејства, у коме они иреверзибилно инхибирају своје циљне протеазе, и при том подлежу знатној конформационој промени да би се прилагодили облику активног места.[4][5] Ово је у контрасту са уобичајенијим компетитивним механизмом протеазних инхибитора који се везују за и блокирају приступ активном месту протеазе.[5][6]

Серпин (инхибитор серинске протеазе)
Серпин (бело) са својом петљом реактивног центра (плаво) везан за протеазу (сива). Након протеазног покушаја катализе она се иреверзибилно инхибира. (PDB: 1К9О​)
Идентификатори
СимболСерпин, СЕРПИН (основни симболл фамилије)
ПфамПФ00079
ИнтерПроИПР000215
ПРОСИТЕПДОЦ00256
СЦОП1хле
СУПЕРФАМИЛY1хле
ЦДДцд00172

Серпинском протеазном инхибицијом се контролише низ биолошких процеса, укључујући коагулацију и инфламацију, и консеквентно ти протеини су предмет медицинских истраживања.[7] Њихова јединствена конформациона промена их исто тако чини предметом истраживања у областима структурне биологије и протеинског савијања.[4][5] Механизам конформационе промене пружа извесне предности, мада има и недостатке: серпини су подложни мутацијама које могу да доведу до серпинопатија као што је протеински мисфолдинг и формирање неактивних дуголанчаних полимера.[8][9] Серпинска полимеризација не само да редукује количину активног инхибитора, него исто тако доводи до акумулације полимера, узрокујући ћелијску смрт и дисфункцију органа.[7]

Мада већина серпина контролише протеолитичке каскаде, неки од протеина са серпинском структуром нису ензимски инхибитори, него уместо тога врше различите функције као што је складиштење (као у овалбумину беланца), транспорт као код хормонских транспортних протеина (тироксин-везујући глобулин, кортизол-везујући глобулин) и молекуларно шаперонство (ХСП47).[6] Термин серпин се исто тако користи за описивање тих чланова, упркос њиховим неинхибиторним функцијама, пошто су они еволуционо сродни.[1]

Историја

уреди

Протеазана инхибиторна активност у крвној плазми је утврђена током касних 1800-тих.[10] Током 1950-тих су серпини антитромбин и алфа 1-антитрипсин изоловани.[11] Иницијална истраживања су била усредсређена на њихову улогу у људским болестима: алфа 1-антитрипсинска дефицијенција је једна од најчешћих генетичких болести, која узрокује емфисему,[8][12][13] а антитромбинска дефицијенциа доводи до тромбозе.[14][15]

Током 1980-тих, постало је јасно да су ови инхибитори део суперфамилије сродних протеина која обухвата протеазне инхибиторе (е.г. алфа 1-антитрипсин) и неинхибиторне чланове (е.г. овалбумин).[16] Током истог периода, прве структуре серпинских протеина су решене (прво у релаксираној, и касније у напрегнутој конформацији).[17][18] Структуре су показале да инхибиторни механизам обухвата необичну конформациону промену и подстакле су даљи структурни фокус на изучавању серпина.[5][18]

Преко 1000 серпина је до сада идентификовано, укључујући 36 људских протеина, као и молекуле из свих царстава животних форми — животиња, биљки, гљива, бактерија, и архаја — и појединих вируса.[19][20][21] Током 2000-тих, уведена је систематска номенклатура да би се категорисали чланови серпинске суперфамилије на бази њихових еволуционарних односа.[1] Серпини су највећа и најразноврснија суперфамилија протеазних инхибитора.[22]

Референце

уреди
  1. ^ а б в Силверман ГА, Бирд ПИ, Царрелл РW, Цхурцх ФЦ, Цоугхлин ПБ, Геттинс ПГ, Ирвинг ЈА, Ломас ДА, Луке ЦЈ, Моyер РW, Пембертон ПА, Ремолд-О'Доннелл Е, Салвесен ГС, Травис Ј, Wхисстоцк ЈЦ (2001). „Тхе серпинс аре ан еxпандинг суперфамилy оф струцтураллy симилар бут фунцтионаллy диверсе протеинс. Еволутион, мецханисм оф инхибитион, новел фунцтионс, анд а ревисед номенцлатуре”. Тхе Јоурнал оф Биологицал Цхемистрy. 276 (36): 33293—6. ПМИД 11435447. дои:10.1074/јбц.Р100016200. 
  2. ^ Силверман ГА, Wхисстоцк ЈЦ, Боттомлеy СП, Хунтингтон ЈА, Каисерман D, Луке ЦЈ, Пак СЦ, Реицххарт ЈМ, Бирд ПИ (2010). „Серпинс флеx тхеир мусцле: I. Путтинг тхе цлампс он протеолyсис ин диверсе биологицал сyстемс”. Тхе Јоурнал оф Биологицал Цхемистрy. 285 (32): 24299—305. ПМЦ 2915665  . ПМИД 20498369. дои:10.1074/јбц.Р110.112771. 
  3. ^ Wхисстоцк ЈЦ, Силверман ГА, Бирд ПИ, Боттомлеy СП, Каисерман D, Луке ЦЈ, Пак СЦ, Реицххарт ЈМ, Хунтингтон ЈА (2010). „Серпинс флеx тхеир мусцле: II. Струцтурал инсигхтс инто таргет пептидасе рецогнитион, полyмеризатион, анд транспорт фунцтионс”. Тхе Јоурнал оф Биологицал Цхемистрy. 285 (32): 24307—12. ПМЦ 2915666  . ПМИД 20498368. дои:10.1074/јбц.Р110.141408. 
  4. ^ а б Геттинс ПГ (2002). „Серпин струцтуре, мецханисм, анд фунцтион”. Цхемицал Ревиеwс. 102 (12): 4751—804. ПМИД 12475206. дои:10.1021/цр010170. 
  5. ^ а б в г Wхисстоцк ЈЦ, Боттомлеy СП (2006). „Молецулар гyмнастицс: серпин струцтуре, фолдинг анд мисфолдинг”. Цуррент Опинион ин Струцтурал Биологy. 16 (6): 761—8. ПМИД 17079131. дои:10.1016/ј.сби.2006.10.005. 
  6. ^ а б Лаw РХ, Зханг Q, МцГоwан С, Буцкле АМ, Силверман ГА, Wонг W, Росадо ЦЈ, Лангендорф ЦГ, Пике РН, Бирд ПИ, Wхисстоцк ЈЦ (2006). „Ан овервиеw оф тхе серпин суперфамилy”. Геноме Биологy. 7 (5): 216. ПМЦ 1779521  . ПМИД 16737556. дои:10.1186/гб-2006-7-5-216. 
  7. ^ а б Стеин ПЕ, Царрелл РW (1995). „Wхат до дyсфунцтионал серпинс телл ус абоут молецулар мобилитy анд дисеасе?”. Натуре Струцтурал Биологy. 2 (2): 96—113. ПМИД 7749926. дои:10.1038/нсб0295-96. 
  8. ^ а б Јанциаускиене СМ, Балс Р, Коцзулла Р, Вогелмеиер C, Кöхнлеин Т, Wелте Т (2011). „Тхе дисцоверy оф α1-антитрyпсин анд итс роле ин хеалтх анд дисеасе”. Респираторy Медицине. 105 (8): 1129—39. ПМИД 21367592. дои:10.1016/ј.рмед.2011.02.002. 
  9. ^ Царрелл РW, Ломас ДА (1997). „Цонформатионал дисеасе”. Ланцет. 350 (9071): 134—8. ПМИД 9228977. дои:10.1016/С0140-6736(97)02073-4. 
  10. ^ Ферми C, Персонси L (1984). „Унтерсуцхунген убер дие ензyме, Верглеицхенде Студие” [Студиес он тхе ензyме, Цомпаративе студy]. З Хyг Инфектионскр (18): 83—89. 
  11. ^ Сцхултз Х, Гуилдер I, Хеиде К, Сцхоененбергер M, Сцхwицк Г (1955). „Зур Кеннтнис дер алпха-глобулин дес менсцхлицхен нормал серумс” [Фор кноwледге оф тхе алпха - глобулин оф хуман нормал серумс]. Натурфорсцх (10): 463. 
  12. ^ Лаурелл ЦБ, Ерикссон С (2013). „Тхе елецтропхоретиц α1-глобулин паттерн оф серум ин α1-антитрyпсин дефициенцy. 1963”. Цопд. 10 Суппл 1: 3—8. ПМИД 23527532. дои:10.3109/15412555.2013.771956. 
  13. ^ де Серрес ФЈ (01. 11. 2002). „Wорлдwиде Рациал анд Етхниц Дистрибутион оф α-Антитрyпсин Дефициенцy”. ЦХЕСТ Јоурнал. 122 (5): 1818—1829. дои:10.1378/цхест.122.5.1818. 
  14. ^ Егеберг О (1965). „Инхеритед антитхромбин дефициенцy цаусинг тхромбопхилиа”. Тхромбосис Ет Диатхесис Хаеморрхагица. 13: 516—30. ПМИД 14347873. 
  15. ^ Патнаик MM, Молл С (2008). „Инхеритед антитхромбин дефициенцy: а ревиеw”. Хаемопхилиа. 14 (6): 1229—39. ПМИД 19141163. дои:10.1111/ј.1365-2516.2008.01830.x. 
  16. ^ Хунт ЛТ, Даyхофф МО (1980). „А сурприсинг неw протеин суперфамилy цонтаининг овалбумин, антитхромбин-III, анд алпха 1-протеинасе инхибитор”. Биоцхемицал анд Биопхyсицал Ресеарцх Цоммуницатионс. 95 (2): 864—71. ПМИД 6968211. дои:10.1016/0006-291X(80)90867-0. 
  17. ^ Лоеберманн Х, Токуока Р, Деисенхофер Ј, Хубер Р (1984). „Хуман алпха 1-протеинасе инхибитор. Црyстал струцтуре аналyсис оф тwо црyстал модифицатионс, молецулар модел анд прелиминарy аналyсис оф тхе имплицатионс фор фунцтион”. Јоурнал оф Молецулар Биологy. 177 (3): 531—57. ПМИД 6332197. дои:10.1016/0022-2836(84)90298-5. 
  18. ^ а б Стеин ПЕ, Леслие АГ, Финцх ЈТ, Турнелл WГ, МцЛаугхлин ПЈ, Царрелл РW (1990). „Црyстал струцтуре оф овалбумин ас а модел фор тхе реацтиве центре оф серпинс”. Натуре. 347 (6288): 99—102. ПМИД 2395463. дои:10.1038/347099а0. 
  19. ^ Ирвинг ЈА, Пике РН, Леск АМ, Wхисстоцк ЈЦ (2000). „Пхyлогенy оф тхе серпин суперфамилy: имплицатионс оф паттернс оф амино ацид цонсерватион фор струцтуре анд фунцтион”. Геноме Ресеарцх. 10 (12): 1845—64. ПМИД 11116082. дои:10.1101/гр.ГР-1478Р. 
  20. ^ Ирвинг ЈА, Стеенбаккерс ПЈ, Леск АМ, Оп ден Цамп ХЈ, Пике РН, Wхисстоцк ЈЦ (2002). „Серпинс ин прокарyотес”. Молецулар Биологy анд Еволутион. 19 (11): 1881—90. ПМИД 12411597. дои:10.1093/оxфордјоурналс.молбев.а004012. 
  21. ^ Стеенбаккерс ПЈ, Ирвинг ЈА, Харханги ХР, Сwинкелс WЈ, Акхманова А, Дијкерман Р, Јеттен МС, ван дер Дрифт C, Wхисстоцк ЈЦ, Оп ден Цамп ХЈ (2008). „А серпин ин тхе целлулосоме оф тхе анаеробиц фунгус Пиромyцес сп. страин Е2”. Мyцологицал Ресеарцх. 112 (Пт 8): 999—1006. ПМИД 18539447. дои:10.1016/ј.мyцрес.2008.01.021. 
  22. ^ Раwлингс НД, Толле ДП, Барретт АЈ (2004). „Еволутионарy фамилиес оф пептидасе инхибиторс”. Тхе Биоцхемицал Јоурнал. 378 (Пт 3): 705—16. ПМЦ 1224039  . ПМИД 14705960. дои:10.1042/БЈ20031825. 

Спољашње везе

уреди
Преузето из „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Serpin&oldid=27703223”