Эластаза

Модель эластазы, заполняющая пространство

В молекулярной биологии эластаза — фермент из класса протеаз (пептидаз), расщепляющих белки . ^[1] В частности, это сериновая протеаза . ^[2]

Формы и классификация

Существует восемь человеческих генов эластазы:

Семья	Генный символ		Название белка		Номер ЕС
Семья	Одобренный	Предыдущий	Одобренный	Предыдущий	Номер ЕС
химотрипсин- нравиться	ВЕСЬ1	ЭЛА1	Семейство химотрипсиноподобных эластаз, член 1	эластаза 1, поджелудочная железа	ЭК 3.4.21.36
	CELA2A	ЭЛА2А	Семейство химотрипсиноподобных эластаз, член 2А	эластаза 2А, поджелудочная железа	ЭК 3.4.21.71
	CELA2B	ЭЛА2Б	Семейство химотрипсиноподобных эластаз, член 2B	эластаза 2B, поджелудочная железа	ЭК 3.4.21.71
	CELA3A	ЭЛА3А	Семейство химотрипсиноподобных эластаз, член 3А	эластаза 3А, поджелудочная железа	ЭК 3.4.21.70
	CELA3B	ЭЛА3Б	Семейство химотрипсинподобной эластазы, член 3B	эластаза 3B, поджелудочная железа	ЭК 3.4.21.70
химотрипсин	CTRC	ЭЛА4	химотрипсин С (кальдекрин)	эластаза 4	ЕС 3.4.21.2
нейтрофил	ЭЛАНА	ЭЛА2	нейтрофильная эластаза	эластаза 2	ЭК 3.4.21.37
макрофаг	ММП12	HME	металлоэластаза макрофагов	эластаза макрофагов	ЭК 3.4.24.65

Некоторые бактерии (в том числе Pseudomonas aeruginosa ) также вырабатывают эластазу. У бактерий эластаза считается фактором вирулентности.

Функция

Эластаза расщепляет эластин — эластичное волокно , которое вместе с коллагеном определяет механические свойства соединительной ткани . Нейтрофильная форма расщепляет белок А внешней мембраны (OmpA) E. coli и других грамотрицательных бактерий . Эластаза также играет важную иммунологическую роль в разрушении факторов вирулентности шигелл . Это достигается за счет расщепления пептидных связей в целевых белках. Специфические расщепляемые пептидные связи находятся на карбоксильной стороне небольших гидрофобных аминокислот, таких как глицин , аланин и валин . Подробнее о том, как это достигается, см. в разделе Сериновая протеаза .

Роль эластазы человека в заболеваниях

А1АТ

Эластаза ингибируется белком острой фазы α1 _- антитрипсином (А1АТ), который почти необратимо связывается с активным центром эластазы и трипсина . A1AT обычно секретируется клетками печени в сыворотку. Дефицит антитрипсина альфа-1 (А1АД) приводит к неингибированному разрушению эластических волокон эластазой; Главный результат – эмфизема .

Циклическая нейтропения

циклическая Редкое заболевание, нейтропения (также называемая «циклическим гемопоэзом»), представляет собой аутосомно-доминантное генетическое заболевание , характеризующееся колебаниями количества нейтрофильных гранулоцитов в течение 21-дневного периода. Во время нейтропении пациенты подвергаются риску инфекций . В 1999 году это заболевание связывали с нарушениями гена ELA-2 /ELANE. ^[3] Другие формы врожденной нейтропении также, по-видимому, связаны с мутациями ELA-2. ^{[ нужна ссылка ]}

Другие заболевания

Нейтрофильная эластаза ответственна за образование волдырей при буллезном пемфигоиде (заболевании кожи ) в присутствии антител . Он также может играть роль в формировании аневризм брюшной аорты (АБА) и хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ).

Роль бактериальной эластазы в заболевании

Было показано, что эластаза разрушает плотные соединения , вызывает протеолитическое повреждение тканей, расщепляет цитокины и ингибитор альфа-протеиназы , расщепляет иммуноглобулины A и G ( IgA , IgG ), а также расщепляет C3bi, компонент системы комплемента , и CR1, рецептор на нейтрофилах для другой молекулы комплемента, участвующей в фагоцитозе . Расщепление IgA, IgG, C3bi и CR1 способствует снижению способности нейтрофилов уничтожать бактерии путем фагоцитоза. В совокупности все эти факторы способствуют патологии человека .

Ссылки

^ Биет Дж.Г. (2001). «[Эластазы]» . Дж. Сок. Биол. (на французском языке). 195 (2): 173–9. дои : 10.1051/jbio/2001195020173 . ПМИД 11723830 .
^ Брюс, Альбертс (18 ноября 2014 г.). Молекулярная биология клетки (Шестое изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк. ISBN 9780815344322 . OCLC 887605755 . {{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
^ Хорвиц М., Бенсон К.Ф., Персон Р.Э., Априкян А.Г., Дейл, округ Колумбия (1999). «Мутации в ELA2, кодирующем эластазу нейтрофилов, определяют 21-дневные биологические часы циклического кроветворения». Нат. Жене . 23 (4): 433–6. дои : 10.1038/70544 . ПМИД 10581030 . S2CID 6951666 .

Внешние ссылки

Запись GeneReviews/NCBI/NIH/UW о нейтропениях, связанных с ELANE, включая циклическую нейтропению

[pmid11723830-1] Биет Дж.Г. (2001). «[Эластазы]» . Дж. Сок. Биол. (на французском языке). 195 (2): 173–9. дои : 10.1051/jbio/2001195020173 . ПМИД 11723830 .

[2] Брюс, Альбертс (18 ноября 2014 г.). Молекулярная биология клетки (Шестое изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк. ISBN 9780815344322 . OCLC 887605755 . {{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )

[3] Хорвиц М., Бенсон К.Ф., Персон Р.Э., Априкян А.Г., Дейл, округ Колумбия (1999). «Мутации в ELA2, кодирующем эластазу нейтрофилов, определяют 21-дневные биологические часы циклического кроветворения». Нат. Жене . 23 (4): 433–6. дои : 10.1038/70544 . ПМИД 10581030 . S2CID 6951666 .

[1]

[2]

[3]

v т и Эндопептидазы : сериновые протеазы/сериновые эндопептидазы ( EC 3.4.21 ).
Пищеварительные ферменты	Энтеропептидаза Трипсин Химотрипсин Эластаза нейтрофил поджелудочная
Коагуляция	факторы: Тромбин Фактор VIIa Фактор IXa Фактор Ха Фактор XIa Фактор XIIa Калликреин СРП КЛК1 КЛК2 КЛК3 КЛК4 КЛК5 КЛК6 КЛК7 КЛК8 КЛК9 КЛК10 КЛК11 КЛК12 КЛК13 КЛК14 КЛК15 фибринолиз : Плазмин Активатор плазминогена Тканевой активатор плазминогена Мочевой активатор плазминогена
Система дополнений	Фактор Б Фактор Д Фактор I МАСП МАСП1 МАСП2 C3-конвертаза
Другая иммунная система	Химаза Гранзим Триптаза Протеиназа 3/миелобластин
Веномбин	Анкрод Батроксобин
Другой	Акросин Пролилэндопептидаза Проназа Пропротеинконвертазы 1 2 Простатит Рилин Субтилизин / Фурин / С1П 4 Седолизин / TPP1 Стрептокиназа Катепсин А Г

v т и Ферменты
Активность	Активный сайт Связывающий сайт Каталитическая триада Оксианионная дырка Ферментная распущенность Фермент, ограниченный диффузией Кофактор Ферментативный катализ
Регулирование	Аллостерическая регуляция Кооперативность Ингибитор ферментов Активатор ферментов
Классификация	Номер ЕС Суперсемейство ферментов Семейство ферментов Список ферментов
Кинетика	Кинетика ферментов Диаграмма Иди – Хофсти Заговор Хейнса – Вульфа График Лайнуивера – Берка Кинетика Михаэлиса – Ментен
Типы	EC1 Оксидоредуктазы ( список ) EC2 Трансферазы ( список ) EC3 Гидролазы ( список ) EC4- лиазы ( список ) EC5 Изомеразы ( список ) EC6- лигазы ( список ) EC7 Транслоказы ( список )