Войти
| Панкреатическая эластаза | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||
| ЕС нет. | 3.4.21.36 | ||||||||
| № CAS | 848900-32-3 | ||||||||
| 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 | ||||||||
| Генная онтология | Amigo / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
| Панкреатическая эластаза II | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||
| ЕС нет. | 3.4.21.71 | ||||||||
| № CAS | 75603-19-9 | ||||||||
| 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 | ||||||||
| Генная онтология | Amigo / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
| Панкреатическая эндопептидаза E | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||
| ЕС нет. | 3.4.21.70 | ||||||||
| № CAS | 68073-27-8 | ||||||||
| 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 | ||||||||
| |||||||||
Эластаза поджелудочной железы - это форма эластазы, которая продуцируется ацинарными клетками поджелудочной железы, первоначально вырабатывается как неактивный зимоген, а затем активируется трипсином в двенадцатиперстной кишке. Эластазы образуют подсемейство сериновых протеаз, характеризующееся отличительной структурой, состоящей из двух бета-бочкообразных доменов, сходящихся в активном центре, которые гидролизуют амиды и сложные эфиры среди многих белков в дополнение к эластину, типу соединительной ткани, которая удерживает органы вместе. Панкреатическая эластаза 1 представляет собой сериновую эндопептидазу, особый тип протеазы, в активном центре которой находится аминокислотный серин. Хотя рекомендуемое название - эластаза поджелудочной железы, ее также можно называть эластазой-1, панкреатопептидазой, ПЭ или сериновой эластазой.
Первоначально считалось, что первый изофермент, панкреатическая эластаза 1, экспрессируется в поджелудочной железе. Однако позже было обнаружено, что это единственная химотрипсиноподобная эластаза, которая не экспрессируется в поджелудочной железе. Фактически, эластаза поджелудочной железы экспрессируется в базальных слоях эпидермиса (на уровне белка). Следовательно, панкреатическая эластаза 1 была переименована в эластазу 1 (ELA1) или член 1 семейства химотрипсиноподобных эластаз ( CELA1 ). Некоторое время считалось, что ELA1 / CELA1 не транскрибируется в белок. Однако позже было обнаружено, что он экспрессируется в кератиноцитах кожи.
Клиническая литература, описывающая активность эластазы 1 человека в поджелудочной железе или фекальном материале, на самом деле относится к семейству химотрипсиноподобных эластаз, члену 3B ( CELA3B ).
Панкреатическая эластаза - это компактный глобулярный белок с гидрофобной сердцевиной. Этот фермент состоит из трех субъединиц. Каждая субъединица связывает один ион кальция ( кофактор ). В аминокислотах 77, 82, 87 есть три важных участка связывания металлов. Каталитическая триада, расположенная в активном центре, образована тремя аминокислотными остатками с водородными связями (H71, D119, S214) и играет важную роль в отщепляющая способность всех протеаз. Он состоит из одной пептидной цепи из 240 аминокислот и содержит 4 дисульфидных мостика. Он имеет высокую степень идентичности последовательности с панкреатическими эластазами, которые соответствуют другим видам, таким как крысы, с которыми он разделяет 86% своей последовательности. Его ферментативная активность является результатом конкретной трехмерной конформации, которую принимает его единственная полипептидная цепь, и, следовательно, активность теряется из-за денатурации и / или конформационных изменений.
Было показано, что элафин, ингибитор эластазы кожного происхождения, является мощным и специфическим ингибитором как свиного гомолога ELA1, так и эластазы лейкоцитов человека in vitro. Элафин экспрессируется кератиноцитами эпидермиса в условиях гиперпролиферации, таких как псориаз и заживление ран. Также сообщалось, что он присутствует во многих других эпителиях взрослых, которые подвергаются воздействию внешних раздражителей: язык, пластина, язычные миндалины, десна, глотка, надгортанник, голосовая складка, пищевод, шейка матки, влагалище и волосяные фолликулы. Во всех этих тканях присутствие воспалительных клеток является физиологическим, и считается, что экспрессия элафина защищает от протеаз лейкоцитов, тем самым помогая поддерживать целостность эпителия.
Напротив, элафин никогда не обнаруживался в базальном слое эпителиальной ткани любого типа. Действительно, в нормальном эпидермисе человека элафин практически отсутствует. Однако сообщалось, что другой известный ингибитор эластазы, SLPI, экспрессируется в базальных кератиноцитах, что позволяет предположить, что он может быть основным ингибитором эластазы в нормальном эпидермисе.
Альфа-1-антитрипсин и альфа-2-макроглобулин являются ингибиторами сывороточной протеазы человека, которые полностью ингибируют общую протеолитическую активность панкреатической эластазы 1 и 2. Было замечено, что протеаза должна быть активной, чтобы связываться с этими двумя ингибиторами. Исследования доказали, что активность эластазы 2 повышается в 25-250 мМ NaCl. Активность эластазы 2 в NaCl примерно вдвое приближалась к активности без NaCl. Эластаза 1 немного ингибируется выше 150 мМ NaCl.
Предполагалось, что мутации гена CELA1 связаны с диффузной неэпидермолитической ладонно-подошвенной кератодермией (диффузная NEPPK). Однако предполагаемый вариант последовательности был полностью функциональным и не сильно ассоциировался с заболеванием. Совсем недавно специфическая мутация в гене KRT6C была связана с некоторыми случаями диффузного NEPPK.
Обнаружен возможный полиморфизм гена CELA1, кодирующего этот белок. На уровне вторичной структуры этот полиморфизм проявляется в вырезании короткой последовательности CELA1. Исчезнувшая последовательность несет ключевые аминокислотные остатки Val-227 и Thr-239, которые вносят вклад в субстратную специфичность эластазы I (выделено на рисунке 3), а также пять из восьми аминокислот, участвующих в первичном контакте элафина. (ингибитор) / образование комплекса эластазы. Эти наблюдения предполагают, что вариант последовательности может изменять субстратную специфичность фермента и отменять способность связывания ингибитора. Хотя очевидных патогенных эпидермальных аномалий, связанных с усеченным вариантом ELA1, не было, вполне возможно, что носители полиморфизма могут подвергаться большему риску развития общих кожных заболеваний, таких как псориаз и экзема (для изучения этого заболевания потребуются генетические и гистологические исследования. роль ELA1 в этих распространенных эпидермальных заболеваниях).
Эластаза поджелудочной железы образуется при активации проэластазы поджелудочной железы млекопитающих трипсином. После процессинга до проэластазы он накапливается в гранулах зимогена и затем активируется до эластазы в двенадцатиперстной кишке путем триптического расщепления пептидной связи в неактивной форме молекулы-предшественника. Этот процесс приводит к удалению активационного пептида с N-конца, что позволяет ферменту принять свою нативную конформацию.
У людей есть пять генов химотрипсиноподобной эластазы, которые кодируют структурно похожие белки:
| Семья | Символ гена | Название протеина | Номер ЕС | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Одобренный | Предыдущий | Одобренный | Предыдущий | ||
| chymotrypsin- как | CELA1 | ELA1 | семейство химотрипсиноподобных эластаз, член 1 | эластаза 1, поджелудочная | EC 3.4.21.36 |
| CELA2A | ELA2A | семейство химотрипсиноподобных эластаз, член 2А | эластаза 2А, поджелудочная | EC 3.4.21.71 | |
| CELA2B | ELA2B | семейство химотрипсиноподобных эластаз, член 2B | эластаза 2B, поджелудочная | EC 3.4.21.71 | |
| CELA3A | ELA3A | семейство химотрипсиноподобных эластаз, член 3A | эластаза 3А, поджелудочная | EC 3.4.21.70 | |
| CELA3B | ELA3B | семейство химотрипсиноподобных эластаз, член 3B | эластаза 3B, поджелудочная | EC 3.4.21.70 | |
Гликозилирование по Asn79 и Asn233.
Ген, который кодирует эластазу 1 поджелудочной железы, - это CELA1 (синоним: ELA1). Поджелудочная эластаза 1 кодируется одним генетическим локусом на хромосоме 12. Исследования эластазы 1 поджелудочной железы человека показали, что эта сериновая протеаза отображается в хромосомной области 12q13, и это близко к очагу аутосомно-доминантного кожного заболевания, диффузной неэпидермолитической ладонно-подошвенной кератодермии.
Реакция, катализируемая панкреатической эластазой 1. Это изображение представляет гидролиз сукцинил-Ala-Ala-Ala-п-нитроаналида. Добавление одной молекулы воды вызывает гидролиз молекулы и высвобождение п-нитроанилина. Гидролиз, который вызывают эластазы, происходит в несколько этапов, начиная с образования комплекса между эластазой и ее субстратом, с карбонильным углеродом, расположенным рядом с нуклеофильным серином, с последующей нуклеофильной атакой, которая формирует промежуточный ацил-фермент (пара электроны от двойной связи карбонильного кислорода перемещаются к кислороду), в то время как первый продукт высвобождается. Промежуточный продукт затем гидролизуется на стадии деацилирования, регенерируя активный фермент и приводя к высвобождению второго продукта (электронодефицитный карбонильный углерод повторно образует двойную связь с кислородом, и С-конец пептида высвобождается. Он предпочтительно расщепляет пептидные связи на карбонильном конце аминокислотных остатков с небольшими гидрофобными боковыми цепями, такими как глицин, валин, лейцин, изолейцин и аланин. Широкая специфичность эластаз для неароматических незаряженных боковых цепей может объяснить его способность расщеплять нативные эластин.
Эластаза 1 поджелудочной железы человека (E1) остается нераспределенной во время кишечного транзита. Следовательно, его концентрация в кале отражает внешнесекреторную функцию поджелудочной железы. Во время воспаления поджелудочной железы E1 попадает в кровоток. Таким образом, количественное определение панкреатической эластазы 1 в сыворотке позволяет диагностировать или исключить острый панкреатит.
Основные показания:
Метод обнаружения:
Эталонная концентрация для интерпретации результатов панкреатической эластазы: для взрослых и детей после первого месяца жизни.
Эта статья включает текст из Национальной медицинской библиотеки США, который находится в общественном достоянии.
Биологический портал 