Войти
| энтеропептидаза | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Кристаллическая структура энтеропептидазы с ингибитором | |||||||||
| Идентификаторы | |||||||||
| Номер ЕС | 3.4.21.9 | ||||||||
| Номер CAS | 9014-74-8 | ||||||||
| Базы данных | |||||||||
| IntEnz | IntEnz view | ||||||||
| BRENDA | BRENDA entry | ||||||||
| ExPASy | NiceZyme view | ||||||||
| KEGG | KEGG entry | ||||||||
| MetaCyc | метаболический путь | ||||||||
| PRIAM | профиль | ||||||||
| структуры PDB | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| Онтология генов | AmiGO / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
| протеаза, серин, 7 (энтеропептидаза) | |
|---|---|
| Идентификаторы | |
| Символ | TMPRSS15 |
| Ген NCBI | 5651 |
| HGNC | 9490 |
| OMIM | 606635 |
| RefSeq | NM_002772 |
| UniProt | P98073 |
| Прочие данные | |
| Locus | Chr. 21 q21 |
Энтеропептидаза (также называемая энтерокиназой ) - это фермент, продуцируемый клетками двенадцатиперстной кишки и участвующий в в пищеварении у людей и других животных. Энтеропептидаза превращает трипсиноген (зимоген ) в его активную форму трипсин, что приводит к последующей активации пищеварительных ферментов поджелудочной железы. Отсутствие энтеропептидазы приводит к нарушению пищеварения в кишечнике.
Энтеропептидаза представляет собой сериновую протеазу (EC 3.4.21.9 ), состоящую из тяжелой цепи с дисульфидной связью 82-140 кДа, которая закрепляет энтерокиназу в мембране щеточной каймы кишечника и легкой цепи 35–62 кДа, содержащей каталитическую субъединицу. Энтеропептидаза является частью клана сериновых протеаз химотрипсин и структурно подобна этим белкам.
Энтеропептидаза была открыта Иваном Павловым, удостоенным награды 1904 Нобелевская премия по физиологии и медицине за исследования по физиологии желудочно-кишечного тракта. Это первый известный фермент, активирующий другие ферменты, и он остается замечательным примером того, как сериновые протеазы были созданы для регулирования метаболических путей. Инертная функция пищеварительных ферментов в поджелудочной железе была известна по сравнению с их высокой активностью в кишечнике, но основа этого различия была неизвестна. В 1899 году ученик Павлова Н. П. Щеповальников продемонстрировал, что секреция собак двенадцатиперстной кишки резко стимулирует пищеварительную активность ферментов поджелудочной железы, особенно трипсиногена. Активное начало было признано особым ферментом в кишечнике, который может активировать другие ферменты. Павлов назвал его энтерокиназой. Споры о том, является ли энтерокиназа кофактором или ферментом, разрешил Куниц, который показал, что активация трипсиногена энтерокиназой является каталитической. В 1950-х годах было показано, что трипсиноген крупного рогатого скота активируется автокаталитически путем расщепления N-концевого гексапептида. Более точное название IUBMB энтеропептидаза существует с 1970 года. Однако первоначальное название «энтерокиназа» имеет долгую историю и до сих пор широко используется.
Энтеропептидаза представляет собой трансмембранную серин протеазу (TTSP) типа II, локализованную на щеточной кайме слизистой оболочки двенадцатиперстной и тощей кишки и синтезируемую в виде зимогена, который требует активации трипсином или трипсином. TTSP синтезируются как одноцепочечные зимогены с N-концевыми пропептидными последовательностями разной длины. Эти ферменты активируются расщеплением на карбоксильной стороне остатков лизина или аргинина, присутствующих в высококонсервативном мотиве активации. Предполагается, что после активации TTSP будут оставаться связанными с мембраной за счет консервативной дисульфидной связи, связывающей про- и каталитические домены.
В случае энтеропептидазы крупного рогатого скота первичный продукт трансляции содержит 1035 остатков с ожидаемой массой 114,9 кДа.. Обнаруженная кажущаяся масса около 160 кДа соответствует указанному содержанию углеводов 30-40% с равными количествами нейтрального и аминосахара. Сайт активационного расщепления после того, как Lys800 расщепляет тяжелую и легкую цепи зрелой энтеропептидазы крупного рогатого скота. Имеется 17 потенциальных сайтов N-связанного гликозилирования в тяжелой цепи и три в легкой цепи; большинство из них сохранено у других видов. Тяжелая цепь имеет гидрофобный участок около N-конца, который поддерживает трансмембранный якорь. Тяжелая цепь влияет на специфичность энтеропептидазы. Нативная энтеропептидаза устойчива к ингибитору трипсина сои. Однако выделенная легкая цепь является тонкой, независимо от того, получена ли она путем ограниченного восстановления природного белка или путем мутагенеза и экспрессии в клетках COS. Нативная энтеропептидаза и выделенная легкая цепь обладают сходной активностью в отношении Gly- (Asp) 4-Lys-NHNap, но изолированная легкая цепь имеет явно пониженную активность в отношении трипсиногена. Аналогичный селективный дефект в распознавании трипсиногена может быть получен в двухцепочечной энтеропептидазе путем нагревания или ацетилирования. Такое поведение подразумевает, что каталитический центр и один или несколько вторичных сайтов связывания субстрата важны для оптимального распознавания трипсиногена.
Энтеропептидаза человека - легкая цепь Несмотря на свое альтернативное название (энтерокиназа), энтеропептидаза представляет собой сериновую протеазу, которая катализирует гидролиз пептидных связей в белках и, в отличие от других киназ, не катализирует перенос фосфатных групп. Энтеропептидаза проявляет трипсиноподобную активность, расщепляя белки после лизина в конкретном сайте расщепления (Asp -Asp-Asp-Asp- Lys ). Это расщепление приводит к трипс-независимой активации других зимогенов поджелудочной железы, таких как химотрипсиноген, проэластаза, прокарбоксипептидаза и пролипаза в просвете кишечника. Поскольку про-область трипсиногена содержит эту последовательность, энтеропептидаза катализирует ее активацию in vivo:
трипсиноген → трипсин + про-область (Val - Asp -Asp-Asp-Asp- Lys )
У людей энтеропептидаза кодируется геном TMPRSS15 (также известным как ENTK, и ранее как PRSS7) на хромосоме 21q21. Некоторые бессмысленные и мутации сдвига рамки считывания в этом гене приводят к редкому рецессивному расстройству, характеризующемуся тяжелой недостаточностью процветать у пораженных младенцев из-за дефицита энтеропептидазы. Экспрессия мРНК энтеропептидазы ограничена проксимальным отделом тонкой кишки, а белок обнаруживается в энтероцитах двенадцатиперстной кишки и проксимальной части тощей кишки. При секреции поджелудочной железы в двенадцатиперстную кишку трипсиноген сталкивается с энтеропептидазой и активируется Затем трипсин расщепляет и активирует другие зимогены панкреатической сериновой протеазы (химотрипсиноген и проэластазы), зимогены металлопротеаз. (прокарбоксипептидазы) и пролипазы. Посредством этого простого двухступенчатого каскада деструктивная активность этих пищеварительных гидролаз ограничивается просветом кишечника. Физиологическое значение этого пути демонстрируется тяжелой кишечной мальабсорбцией, вызванной врожденным дефицитом энтеропептидазы. Это состояние может быть опасным для жизни, но поддается пероральному добавлению экстракта поджелудочной железы.
Специфичность энтеропептидазы делает ее идеальным инструментом для биохимических применений; слитый белок, содержащий С-концевую аффинную метку (например, поли- His ), связанный с помощью этой последовательности, может быть расщеплен энтеропептидазой для получения целевого белка после очистки белка. Напротив, N-концевая про-последовательность протеаз, которая должна быть расщеплена перед активацией, может быть мутирована для активации активации энтеропептидазой.
