Войти
 Пример AEP: человеческий легумаин с каталитической триадой красного цвета, связанный с продуктом черного цвета. ( PDB : 4AW9 ) | |||||||||
| Идентификаторы | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Номер ЕС | 3.4.22.34 | ||||||||
| Количество CAS | 149371-18-6 | ||||||||
| Базы данных | |||||||||
| IntEnz | Просмотр IntEnz | ||||||||
| BRENDA | BRENDA запись | ||||||||
| ExPASy | Просмотр NiceZyme | ||||||||
| КЕГГ | Запись в KEGG | ||||||||
| MetaCyc | метаболический путь | ||||||||
| ПРИАМ | профиль | ||||||||
| Структуры PDB | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| |||||||||
Аспарагин-эндопептидаза ( AEP, легумаин млекопитающих, δ-секретаза ; EC 3.4.22.34 ) представляет собой протеолитический фермент из семейства пептидаз C13, который гидролизует пептидную связь с использованием тиоловой группы остатка цистеина в качестве нуклеофила (отсюда также называется цистеиновой протеазой ). Он также известен как аспарагинилэндопептидаза, цитвак, протеиназа B, гемоглобиназа, продукт гена PRSC1 или LGMN ( Homo sapiens), вицилинпептидогидролаза и эндопептидаза фасоли. У человека он кодируется геном LGMN (предыдущий символ PRSC1).
Он гидролизует субстраты на С-конце остатков аспарагина. Обнаруженный в 1996 году у бобов, его гомологи были обнаружены у растений, простейших, позвоночных и гельминтов. Фермент вовлечен в несколько заболеваний человека, таких как рак, атеросклероз и воспаление. Его можно обнаружить в селезенке, печени, головном мозге, ткани семенников и сердце, и этот белок в основном локализован в лизосомах и эндосомах. Также интересно, что AEP активируется в зависимости от возраста.
Этот фермент был первоначально идентифицирован в вакуоли из бобовых семян, а затем был идентифицирован в лизосомы из млекопитающих и Schistosoma mansoni. В настоящее время известно, что они присутствуют в ряде растений и животных.
Этот фермент катализирует следующую химическую реакцию :
Легумаины растений и животных наиболее активны в кислой среде.
Бобы производятся как неактивные предшественники зимогенов. их С-концевой домен связывается через их активный сайт (где обычно связывается субстрат ), ингибируя активность. Попав в кислую среду вакуоли или лизосомы, продомен отщепляется, чтобы выявить активный фермент.
Легумаин представляет собой цистеиновую протеазу из семейства C13 клана протеаз CD ( MEROPS ). Он использует каталитическую триаду из цистеина - гистидин - аспарагин в активном сайте, чтобы выполнить ковалентный протеолиз его субстрата.
Активный центр легумаина человека с каталитической триадой красного цвета, связанный с продуктом черным цветом. ( PDB : 4AW9 ) 
Активный сайт человека Легумаина с каталитической триадой в красном цвете, связанный с его авто-ингибирующего C-концевого продоменом в зеленом цвете. ( PDB : 4FGU ) Эндопептидаза аспарагина синтезируется как неактивный зимоген. AEP и другие цистеинпептидазы активируются при изменении pH с нейтрального на кислый. Он подвергается автопротеолитическому созреванию для каталитической активации. По-видимому, он автокаталитически расщепляется после остатка аспарагина или аспартата. Активация начинается при pH 4,5. Химическая структура на этом этапе показывает, что разрывы, возникающие при pH 4,5, можно залечить в основных условиях кристаллизации. С-концевые фрагменты (~ 13 кДа), образующиеся во время автопротеолиза, могут постепенно повторно лигироваться с образованием профермента, когда pH повышается до pH 7,5, что означает, что протеолитическая активация AEP может быть обратимой.
У растения Oldenlandia affinis он генерирует противомикробные циклические пептиды, которые важны для защиты растений от патогенов. Трава использовалась в местной африканской медицине для ускорения родов.
Есть много регуляторов, которые влияют на иммунную систему и помогают поддерживать ее баланс. Если иммунная система слишком активна, существует опасность развития аутоиммунного заболевания, в то время как пассивная иммунная система приведет к инфекциям или раку. Презентация антигена играет ключевую роль в активации иммунной системы. Было обнаружено, что AEP играет роль в этот критический момент. AEP участвует в представлении чужеродных и собственных белков с помощью белкового комплекса MHCII. Роль AEP в иммунитете не ясна, но кажется, что она связана с ингибиторами контрольных точек, такими как PD-1, который подавляет AEP, что является ключом к изменению баланса между клетками, борющимися с раком, и регуляторными Т-клетками. В отсутствие AEP ингибирующие контрольные точки могут не иметь положительного ответа. Измерение этого фермента у пациентов может предсказать, какой из них может обеспечить лучший ответ на лечение.
В врожденном иммунитете TLR играют важную роль. Эти TLR (в основном TLR7 и TLR9 ) могут протеолитически активироваться AEP. Снижение провоспалительных цитокинов за счет стимуляции TLR9 было обнаружено в миелоидных клетках и плазматических дендритных клетках, в которых отсутствует AEP. Фермент также важен для обработки вируса гриппа и иммунного ответа с использованием TLR7. AEP играет важную роль в обработке TLR. и AEP может инициировать удаление инвариантной цепи в комплексе MHC-II, что может критически влиять на образование пептида и активность MHCII.
AEP активируется при ишемии головного мозга или ацидозе головного мозга и эпилептическом припадке. Он переваривает белок SET, который является ингибитором ДНКазы, что приводит к повреждению ДНК и вызывает повреждение мозга. Повышенная активность AEP в головном мозге также наблюдается у пациентов с болезнью Альцгеймера и болезнью Паркинсона (PD). AEP расщепляет тау- белок и белок-предшественник амилоида. У пациентов с БП альфа-синуклеин расщепляется AEP на токсичные куски.
Активный AEP был обнаружен на повышенных уровнях и перемещался в цитоплазму нейрональных клеток пациентов с БА. При БА бляшки состоят из бета-амилоида, внутриклеточных нейрофибриллярных клубков и тау-белка. Дисфункция протеолиза АРР и аномальное фосфорилирование тау-белка приводят к образованию нейритных бляшек и нейрофибриллярных клубков (NFT) соответственно, вызывая дегенерацию нейронов и деменцию.Они также играют решающую роль в поведенческих расстройствах, связанных с БА, таких как тревога и депрессия. Это также играет роль при инсульте. Поскольку инсульт вызывает повышенную кислотность мозга, AEP становятся активными из-за низкого уровня pH. Затем он расщепляет SET, что вызывает гибель клеток мозга. Нацеливание на AEP может помочь предотвратить появление симптомов AD. Разработка селективных ингибиторов AEP (таких как Cbz-L-Ala-L-Ala-AzaAsn-хлорметилкетон и аза-пептидил-ингибиторов AEP) имеет решающее значение для помощи при заболеваниях.
Биологический портал 
