Neutrofilní elastáza

Neutrofilní elastáza ( EC 3.4.21.37 ) je enzym ze skupiny serinových proteáz . Produkt lidského genu ELANE . Je členem nadrodiny chymotrypsinů a má širokou škálu substrátů. Tato elastáza je vylučována neutrofily a makrofágy během zánětlivé reakce a je schopna ničit bakterie a tělesné tkáně [1] . Neutrofilní elastáza je díky své neobvykle vysoké afinitě k DNA lokalizována ve speciálních neutrofilních extracelulárních pastích , které vznikají při destrukci neutrofilů během zánětu [2] .

Stejně jako ostatní serinové proteázy, neutrofilní elastáza obsahuje katalytickou triádu histidinu , kyseliny asparagové a serinu , které jsou umístěny daleko od sebe v primární sekvenci a tvoří triádu pouze během sestavování terciární struktury proteinu . Gen proteinu ELA2 se skládá z 5 exonů . Neutrofilní elastáza je funkčně příbuzná s jinými cytotoxickými imunitními serinovými proteázami, jako jsou granzymy a katepsin G. V menší míře podobná CELA1 elastáze [2] .

Neutrofilní elastáza se skládá z 218 aminokyselin a obsahuje dva uhlovodíkové řetězce. Existují dvě formy proteinu IIa a IIb. V buňkách se nachází v cytoplazmatických azurofilních granulích.

Gene

U lidí je neutrofilní elastáza produktem genu ELANE lokalizovaného na 9. chromozomu [3] .

Funkce

Elastázy tvoří podrodinu serinových proteáz, které kromě vlastního elastinu hydrolyzují různé proteiny . Člověk má 6 genů, které kódují strukturně podobné proteiny elastázy 1, 2, 2A, 2B, 3A a 3B. Neutrofilní elastáza hydrolyzuje proteiny ve speciálních neutrofilních lysozomech nazývaných azurofilní granule , stejně jako proteiny extracelulární matrix, když je enzym vylučován z buňky po aktivaci neutrofilů. Neutrofilní elastáza může hrát roli při degenerativních a zánětlivých onemocněních, protože je schopna proteolyzovat kolagen IV a elastin extracelulární matrix. Enzym degraduje protein A (OmpA) vnější membrány E. coli, stejně jako faktory virulence bakterií, jako jsou Shigella , Salmonella a Yersinia [4] .

Role na klinice

Neutrofilní elastáza je důležitou proteázou a narušení její exprese může vést k emfyzému nebo emfyzematózním poruchám. To ničí plicní tkáň a rozšiřuje vzduchový prostor plic. Mutace proteinových genů jsou spojeny s cyklickou neutropenií a těžkou dědičnou neutropenií. Gen pro elastázu je umístěn ve shluku s dalšími serinovými proteázami azurocidinem 1 (AZU1) a proteinázou 3 (PRTN3), jejichž exprese a balení do azurofilních granulí je koordinováno během diferenciace neutrofilů [5] .

Inhibitory

V těle existuje několik inhibitorů tohoto enzymu, které minimalizují potenciální poškození tkáně elastázou. Jedna skupina inhibitorů patří k serpinům [6] . Neutrofilní elastáza se váže na alfa-2 antiplasmin z rodiny serpinů [7] [8] .

Viz také

• Elastase

Poznámky

1. ↑ Belaaouaj A, Kim KS, Shapiro SD (srpen 2000). „Degradace proteinu A vnější membrány při zabíjení Escherichia coli neutrofilní elastázou“. věda . 289 (5482): 1185-8. DOI : 10.1126/science.289.5482.1185 . PMID  10947984 .
2. ↑ 1 2 Thomas MP, Whangbo J, McCrossan G, Deutsch AJ, Martinod K, Walch M, Lieberman J (červen 2014). „Vazba leukocytární proteázy na nukleové kyseliny podporuje jadernou lokalizaci a štěpení proteinů vázajících nukleové kyseliny“ . J. Immunol . 192 (11): 5390-7. DOI : 10,4049/jimmunol.1303296 . PMC  4041364 . PMID24771851  . _
3. ↑ Takahashi H, Nukiwa T, Yoshimura K, Quick CD, States DJ, Holmes MD, Whang-Peng J, Knutsen T, Crystal RG (říjen 1988). „Struktura genu lidské neutrofilní elastázy“ . J Biol. Chem . 263 (29): 14739-47. PMID2902087  . _
4. ↑ Weinrauch Y, Drujan D, Shapiro SD, Weiss J, Zychlinsky A (květen 2002). „Neutrofilní elastáza se zaměřuje na faktory virulence enterobakterií“. příroda . 417 (6884): 91-4. DOI : 10.1038/417091a . PMID  12018205 .
5. ↑ Entrez Gen: ELA2 elastáza 2, neutrofil . (neurčitý)
6. ↑ Korkmaz B, Horwitz MS, Jenne DE, Gauthier F (prosinec 2010). „Neutrofilní elastáza, proteináza 3 a katepsin G jako terapeutické cíle u lidských onemocnění“ . Pharmacol. Rev. _ 4 (62): 726-59. DOI : 10.1124/pr.110.002733 . PMC2993259  . _ PMID21079042  . _
7. ↑ Brower MS, Harpel PC (srpen 1982). „Proteolytické štěpení a inaktivace inhibitoru alfa 2-plasminu a inaktivátoru C1 lidskou polymorfonukleární leukocytární elastázou“. J Biol. Chem . 257 (16): 9849-54. PMID  6980881 .
8. ↑ Shieh BH, Travis J (květen 1987). „Reaktivní místo lidského alfa 2-antiplasminu“. J Biol. Chem . 262 (13): 6055-9. PMID2437112  . _

Literatura

• Dale DC, Liles WC, Garwicz D, Aprikyan AG (2001). „Klinické důsledky mutací neutrofilní elastázy u vrozené a cyklické neutropenie“. J. Pediatr. Hematol. oncol . 23 (4): 208-10. DOI : 10.1097/00043426-200105000-00005 . PMID  11846296 .
• Horwitz M, Benson KF, Duan Z, Person RE, Wechsler J, Williams K, Albani D, Li FQ (2003). „Role neutrofilní elastázy u syndromů selhání kostní dřeně: molekulárně genetické oživení chalonové hypotézy“. Curr. Opin. Hematol . 10 (1): 49-54. DOI : 10.1097/00062752-200301000-00008 . PMID  12483111 .
• Ancliff PJ, Gale RE, Linch DC (2003). „Mutace neutrofilní elastázy u vrozené neutropenie“. Hematologie . 8 (3): 165-71. DOI : 10.1080/1024533031000107497 . PMID  12745650 .
• Horwitz M, Benson KF, Duan Z, Li FQ, Osoba RE (2004). "Dědičná neutropenie: psi vysvětlují mutace lidské neutrofilní elastázy." Trendy Mol Med . 10 (4): 163-70. DOI : 10.1016/j.molmed.2004.02.002 . PMID  15059607 .

Odkazy

• Lipoproteinová lipáza v metabolismu lipidů
• Ústav pro matematické problémy biologie RAS: Lipoproteinové lipázy: úvod