Гелонин
 | Эта статья требует дополнительных цитат для проверки . ( ноябрь 2016 г. ) |
Гелонин представляет собой белок, инактивирующий рибосомы 1, и токсин приблизительно 30 кДа, обнаруженный в семенах Гималайского растения мультифлора . В клеточных системах Гелонин оказывает мощную N -гликозидазу активность на 28S рРНК -единице эукариотических рибосомов , расщепляя аденин в сайте 4324. Гелонин не имеет углеводов-связывающих доменов, поэтому он не может пересечь плазматическую мембрану, что делает ее высокоэффективным только в свободных системах. [ 1 ]
Структура
[ редактировать ]Гелонин является белком 30 кДа . [ 2 ] Гелонин является димером, состоящим из двух идентичных мономеров. Каждый мономер состоит из 251 аминокислот , в общей сложности 502 остатка. Гелонин классифицируется как белок (α + β), поскольку его вторичная структура состоит из бета -листов и альфа -спиралей . Первые 100 аминокислот каждого мономера образуют 10 бета -листов, в то время как их последние 151 аминокислоты образуют 10 альфа -спиралей. Два димера Гелонина стабилизируются гидрофобными взаимодействиями и водородными связями. В частности, остатки ASN22, ARG178, ASN180 и Lys237 каждой мономерной водородной связи друг с другом, чтобы стабилизировать молекулы. Аналогично, гидрофобные остатки TYR14, ILE15, Val16 и Pro38 из одного мономера образуют гидрофобные взаимодействия с теми же остатками в соседнем мономере, чтобы еще больше стабилизировать димер. [3]
Active Site
[edit]Gelonin’s active site is a cleft formed by six key residues: Tyr74, Gly111, Tyr113, Glu166, Arg169, and Trp198. The shape of the active site is stabilized by hydrogen bonding between Gly111 and Tyr113. Tyr113, Glu166, and Arg169 residues in the activate site participate in the enzymatic removal of adenine at the 4324 site of eukaryotic 28S rRNA.[3] Although the reaction mechanism of gelonin has yet to be characterized in detail, it is believed to take place in a manner that is conserved among other type 1 ribosome-inactivating proteins(RIP).[4] According to research performed on other Type 1 RIPs, Tyr113 and Arg169 form hydrogen bonds with nitrogen atoms in the adenine nucleobase. This facilitates the cleavage of the glycoside bond connecting the nucleobase and ribose, creating a transition state with a positively charged oxocarbenium ion intermediate. The oxocarbenium ion is stabilized by the negative charge of Glu166. Gelonin’s active site also contains three water molecules, which act as nucleophiles and attack the oxocarbenium ion, completing the reaction.[5]
Therapeutic applications
[edit]Because of its ability to inhibit translation by cleaving eukaryotic 28S rRNA, gelonin has the potential to be utilized as a cancer therapy. The anticancer activity of gelonin has been demonstrated in numerous in vitro models.[6] However, because of its hydrophilicity, gelonin is unable to internalize in cells. This has made clinical applications of the macromolecule difficult.[7] Multiple gelonin delivery systems have been engineered, including conjugation to a cell-penetrating peptide,[8] liposome encapsulation using listeriolysin O,[7] and attachment to bispecific antibodies.[9] All of these delivery systems have been shown to significantly decrease tumor size in vivo in a number of different cell lines. However, clinical trials for gelonin have yet to be authorized.
See also
[edit]References
[edit]- ^ Chemie, V.F (2012). The ribosome-inactivating protein gelonin and parts thereof to be employed for a potential treatment of cancer. (Doctoral dissertation). Retrieved from https://kluedo.ub.uni-kl.de/files/3215/Dissertation+M.+Badr.pdf
- ^ Rosenblum, Michael G.; Kohr, William A.; Beattie, Kenneth L.; Beattie, Wanda G.; Marks, William; Toman, P. David; Cheung, Lawrence (1 June 1995). "Amino Acid Sequence Analysis, Gene Construction, Cloning, and Expression of Gelonin, a Toxin Derived from Gelonium multiflorum". Journal of Interferon & Cytokine Research. 15 (6): 547–555. doi:10.1089/jir.1995.15.547. PMID 7553224.
- ^ Jump up to: a b Hosur, M. V.; Nair, Bindu; Satyamurthy, P.; Misquith, S.; Surolia, A.; Kannan, K. K. (14 July 1995). "X-ray Structure of Gelonin at 1.8 Å Resolution". Journal of Molecular Biology. 250 (3): 368–380. doi:10.1006/jmbi.1995.0383. PMID 7608981.
- ^ Stirpe, Fiorenzo; Barbieri, Luigi (20 January 1986). "Ribosome-inactivating proteins up to date". FEBS Letters. 195 (1–2): 1–8. Bibcode:1986FEBSL.195....1S. doi:10.1016/0014-5793(86)80118-1. PMID 3510899. S2CID 10410319.
- ^ Ren, Jingshan; Wang, Yaopin; Dong, Yicheng; Stuart, David I. (1 January 1994). "The N-glycosidase mechanism of ribosome-inactivating proteins implied by crystal structures of α-momorcharin". Structure. 2 (1): 7–16. doi:10.1016/S0969-2126(00)00004-6. PMID 8075985.
- ^ Kornberger, Petra; Skerra, Arne (1 March 2014). "Sortase-catalyzed in vitro functionalization of a HER2-specific recombinant Fab for tumor targeting of the plant cytotoxin gelonin". mAbs. 6 (2): 354–366. doi:10.4161/mabs.27444. PMC 3984325. PMID 24492291. S2CID 207518445.
- ^ Jump up to: a b Provoda, Chester J.; Stier, Ethan M.; Lee, Kyung-Dall (12 September 2003). "Tumor Cell Killing Enabled by Listeriolysin O-liposome-mediated Delivery of the Protein Toxin Gelonin *". Journal of Biological Chemistry. 278 (37): 35102–35108. doi:10.1074/jbc.M305411200. PMID 12832408.
- ^ Шин, Меон Чеол; Чжан, Цзянь; Дэвид, Аллан Э.; Trommer, Wolfgang E.; Квон, молодой мин; Мин, Кюнг Ах; Ким, Джин Х.; Ян, Виктор С. (28 ноября 2013 г.). «Химически и биологически синтезированный гелонин, модифицированный CPP для повышенной противоопухолевой активности» . Журнал контролируемого выпуска . 172 (1): 169–178. doi : 10.1016/j.jconrel.2013.08.016 . PMC 3849409 . PMID 23973813 .
- ^ Французский, RR; Пенни, Калифорния; Браунинг, AC; Стирпе, ф.; Джордж, AJT; Гленни, MJ (май 1995). «Доставка рибосомы инактивирующего белка, гелонина, к клеткам лимфомы через CD22 и CD38 с использованием биспецифических антител» . Британский журнал рака . 71 (5): 986–994. doi : 10.1038/bjc.1995.190 . PMC 2033802 . PMID 7734325 .
- Chemie, VF (2012). Инактивирующий рибосомы белковой гелонин и его части будут использоваться для потенциального лечения рака. (Докторская диссертация). Получено с https://kluedo.ub.uni-kl.de/files/3215/dissertation+m.+badr.pdf
- Стирпе Ф., Олснес, С. и Пихл, А. Гелонин, новый ингибитор синтеза белка, от нетоксичных или интактных клеток. Выделение, характеристика и приготовление цитотоксических комплексов с конканавалином AJ Biol. Химический 255, 6947-6953 (1980)
 | Эта связанная с белком статья является заглушкой . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |