Katepsin G. - Cathepsin G
Katepsin G. je protein že u lidí je kódován CTSG gen. Je to jeden ze tří serinové proteázy z chymotrypsin rodina uložená v souboru azurofil granule a také člen rodina proteinů peptidázy S1. Katepsin G hraje důležitou roli při eliminaci intracelulárních patogenů a štěpení tkání na zánětlivých místech, stejně jako při protizánětlivé reakci.[5][6][7][8]
Struktura
Gen
The CTSG gen se nachází na chromozom 14q 11.2, skládající se z 5 exony. Každý zbytek z katalytické triáda je umístěna na samostatném exonu. Pět polymorfismy byly identifikovány skenováním celého oblast kódování.[9] Katepsin G je jednou z těch homologních proteáz, které se vyvinuly ze společného předka duplikací genů.[10]
Protein
Cathepsin G je 255-aminokyselina zbytkový protein zahrnující signální peptid se 18 zbytky, aktivační peptid se dvěma zbytky na N-konec a a karboxy terminál rozšíření.[11] Aktivita katepsinu G závisí na katalytické triádě složené z aspartát, histidin a serin zbytky, které jsou široce odděleny v primární sekvenci, ale blízko sebe v aktivním místě enzymu v terciární struktura.[12]
Funkce
Cathepsin G má podobnou specificitu jako chymotrypsin C., ale nejvíce souvisí s jinými imunitními serinovými proteázami, jako je např neutrofilní elastáza a granzymy.[13] Jako neutrofilní serinová proteáza byla nejprve identifikována jako degradační enzym, který působí intracelulárně na degradaci požitých hostitelských patogenů a extracelulárně při rozpadu ECM složky na zánětlivých místech.[14] Lokalizuje se na Neutrofilní extracelulární pasti (NET) prostřednictvím své vysoké afinity k DNA, neobvyklá vlastnost pro serinové proteázy.[13] Pro tento gen existují varianty transkriptu využívající alternativní polyadenylační signály.[15] Bylo také zjištěno, že katepsin G má širokospektrální antibakteriální účinek proti gramnegativním a pozitivním bakteriím bez ohledu na výše uvedenou funkci.[16] Byly hlášeny další funkce katepsinu G, včetně štěpení receptory, převod z angiotensin Ⅰ na angiotensin Ⅱ, destička aktivace a indukce sekrece submukózní žlázy dýchacích cest.[17][18][19][20][21] Potenciální důsledky enzymu v hematoencefalická bariéra Bylo také zjištěno rozdělení.[22]
Klinický význam
Uvádí se, že katepsin G hraje důležitou roli při různých onemocněních, včetně revmatoidní artritida, ischemická choroba srdeční, paradentóza, ischemické reperfuzní poškození a kostní metastázy.[23][24][25][26][27] Rovněž se podílí na řadě infekčních zánětlivých onemocnění, včetně chronické obstrukční plicní nemoci, syndromu akutní respirační tísně a cystické fibrózy.[28][29][30] Nedávná studie ukazuje, že pacienti s CTSG genové polymorfismy mají vyšší riziko chronické pooperační bolesti, což naznačuje, že katepsin G může sloužit jako nový cíl pro kontrolu bolesti a potenciální marker pro predikci chronické pooperační bolesti.[31] Upregulace katepsinu G byla hlášena ve studiích keratokonus.[32]
Interakce
Bylo zjištěno, že katepsin G. komunikovat s:
Katepsin G je potlačeno podle:
- Kyselina [2- [3 - [[(l-benzoyl-4-piperidinyl) methylamino] karbonyl] -2-naftalenyl] -l- (l-naftalenyl) -2-oxoetyl] fosfonová (KPA) [34]
- Caesalpinia echinata inhibitor elastázy[35]
- N-arylacyl-O-sulfonované aminoglykosidy[36]
Cathepsin G snižuje hladinu:
Viz také
Reference
- ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000100448 - Ensembl, Květen 2017
- ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000040314 - Ensembl, Květen 2017
- ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
- ^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
- ^ Janoff A, Scherer J (listopad 1968). "Zprostředkovatelé zánětu v leukocytových lysosomech. IX. Elastinolytická aktivita v granulích lidských polymorfonukleárních leukocytů". The Journal of Experimental Medicine. 128 (5): 1137–55. doi:10.1084 / jem.128.5.1137. PMC 2138566. PMID 5303065.
- ^ Kao RC, Wehner NG, Skubitz KM, Gray BH, Hoidal JR (prosinec 1988). "Proteináza 3. Výrazná lidská polymorfonukleární leukocytová proteináza, která produkuje emfyzém u křečků". The Journal of Clinical Investigation. 82 (6): 1963–73. doi:10.1172 / JCI113816. PMC 442778. PMID 3198760.
- ^ Baggiolini M, Schnyder J, Bretz U, Dewald B, Ruch W (1979). "Buněčné mechanismy uvolňování proteináz ze zánětlivých buněk a degradace extracelulárních proteinů". Sympozium nadace Ciba. Sympozia Nadace Novartis (75): 105–21. doi:10.1002 / 9780470720585.ch7. ISBN 9780470720585. PMID 399884.
- ^ Virca GD, Metz G, Schnebli HP (říjen 1984). "Podobnosti mezi lidskou a krysí leukocytovou elastázou a katepsinem G". European Journal of Biochemistry / FEBS. 144 (1): 1–9. doi:10.1111 / j.1432-1033.1984.tb08423.x. PMID 6566611.
- ^ Herrmann SM, Funke-Kaiser H, Schmidt-Petersen K, Nicaud V, Gautier-Bertrand M, Evans A, Kee F, Arveiler D, Morrison C, Orzechowski HD, Elbaz A, Amarenco P, Cambien F, Paul M (září 2001 ). "Charakterizace polymorfní struktury genu pro katepsin G: role při kardiovaskulárních a cerebrovaskulárních onemocněních". Arterioskleróza, trombóza a vaskulární biologie. 21 (9): 1538–43. doi:10.1161 / hq0901.095555. PMID 11557685.
- ^ Salvesen G, Enghild JJ (1991). „Specifičnost aktivace zymogenu a genomové struktury lidské neutrofilní elastázy a katepsinu G odhalují novou větev nadrodiny chymotrypsinogenu serinových proteináz“. Biomedica Biochimica Acta. 50 (4–6): 665–71. PMID 1801740.
- ^ Salvesen G, Farley D, Shuman J, Przybyla A, Reilly C, Travis J (duben 1987). "Molekulární klonování lidského katepsinu G: strukturní podobnost s mastocytovými a cytotoxickými T lymfocytovými proteinázami". Biochemie. 26 (8): 2289–93. doi:10.1021 / bi00382a032. PMID 3304423.
- ^ Korkmaz B, Moreau T, Gauthier F (únor 2008). „Neutrofilní elastáza, proteináza 3 a katepsin G: fyzikálně-chemické vlastnosti, aktivita a fyziopatologické funkce“. Biochimie. 90 (2): 227–42. doi:10.1016 / j.biochi.2007.10.009. PMID 18021746.
- ^ A b Thomas MP, Whangbo J, McCrossan G, Deutsch AJ, Martinod K, Walch M, Lieberman J (červen 2014). „Vazba leukocytové proteázy na nukleové kyseliny podporuje nukleární lokalizaci a štěpení proteinů vázajících nukleové kyseliny“. Journal of Immunology. 192 (11): 5390–7. doi:10,4049 / jimmunol. 1303296. PMC 4041364. PMID 24771851.
- ^ Pham CT (červenec 2006). "Neutrofilní serinové proteázy: specifické regulátory zánětu". Recenze přírody. Imunologie. 6 (7): 541–50. doi:10.1038 / nri1841. PMID 16799473.
- ^ „Entrez Gene: CTSG katepsin G“.
- ^ Shafer WM, Pohl J, Onunka VC, Bangalore N, Travis J (leden 1991). „Lidský lysozomální katepsin G a granzym B sdílejí funkčně konzervovaný širokospektrální antibakteriální peptid“. The Journal of Biological Chemistry. 266 (1): 112–6. PMID 1985886.
- ^ Beaufort N, Leduc D, Rousselle JC, Magdolen V, Luther T, Namane A, Chignard M, Pidard D (leden 2004). „Proteolytická regulace receptoru urokinázy / CD87 na monocytických buňkách neutrofilní elastázou a katepsinem G“. Journal of Immunology. 172 (1): 540–9. doi:10,4049 / jimmunol.172.1.540. PMID 14688365.
- ^ Bank U, Ansorge S (únor 2001). „Více než destruktivní: serinové proteázy odvozené od neutrofilů při kontrole bioaktivity cytokinů“. Journal of Leukocyte Biology. 69 (2): 197–206. PMID 11272269.
- ^ Reilly CF, Tewksbury DA, Schechter NM, Travis J (srpen 1982). "Rychlá přeměna angiotensinu I na angiotensin II neutrofilními a mastocytovými proteinázami". The Journal of Biological Chemistry. 257 (15): 8619–22. PMID 6807977.
- ^ Sambrano GR, Huang W, Faruqi T, Mahrus S, Craik C, Coughlin SR (březen 2000). „Katepsin G aktivuje v lidských krevních destičkách receptor-4 aktivovaný proteázou“. The Journal of Biological Chemistry. 275 (10): 6819–23. doi:10.1074 / jbc.275.10.6819. PMID 10702240.
- ^ Nadel JA (září 1991). "Role žírných buněk a neutrofilních proteáz v sekreci dýchacích cest". American Review of Respiratory Disease. 144 (3 Pt 2): S48–51. doi:10.1164 / ajrccm / 144.3_pt_2.S48. PMID 1892327.
- ^ Armao D, Kornfeld M, Estrada EY, Grossetete M, Rosenberg GA (září 1997). „Neutrální proteázy a narušení hematoencefalické bariéry u potkanů“. Výzkum mozku. 767 (2): 259–64. doi:10.1016 / S0006-8993 (97) 00567-2. PMID 9367256.
- ^ Szekanecz Z, Koch AE (květen 2007). "Makrofágy a jejich produkty při revmatoidní artritidě". Aktuální názor na revmatologii. 19 (3): 289–95. doi:10.1097 / BOR.0b013e32805e87ae. PMID 17414958.
- ^ Takei T, Sakai S, Yokonuma T, Ijima H, Kawakami K (leden – únor 2007). „Výroba umělých endoteliálních zkumavek s předem stanovenou trojrozměrnou konfigurací z flexibilních alginátových vláken obklopujících buňky“. Pokrok v biotechnologii. 23 (1): 182–6. doi:10.1021 / bp060152j. PMID 17269686.
- ^ Liu R, Chen L, Wu W, Chen H, Zhang S (leden 2016). "Neutrofilní serinové proteázy a jejich endogenní inhibitory u pacientů s ektázií koronární arterie". Anatolian Journal of Cardiology. 16 (1): 23–8. doi:10.5152 / akd.2015.6072. PMC 5336701. PMID 26467359.
- ^ Komine K, Kuroishi T, Ozawa A, Komine Y, Minami T, Shimauchi H, Sugawara S (březen 2007). "Štěpené zánětlivé peptidy laktoferinu v příušních slinách pacientů s parodontitidou". Molekulární imunologie. 44 (7): 1498–508. doi:10.1016 / j.molimm.2006.09.003. PMID 17030385.
- ^ Shimoda N, Fukazawa N, Nonomura K, Fairchild RL (březen 2007). „Katepsin g je nutný pro trvalý zánět a poškození tkáně po reperfuzi ischemických ledvin“. American Journal of Pathology. 170 (3): 930–40. doi:10.2353 / ajpath.2007.060486. PMC 1864870. PMID 17322378.
- ^ Kawabata K, Hagio T, Matsuoka S (září 2002). „Role neutrofilní elastázy při akutním poranění plic“. European Journal of Pharmacology. 451 (1): 1–10. doi:10.1016 / s0014-2999 (02) 02182-9. PMID 12223222.
- ^ Moraes TJ, Chow CW, Downey GP (duben 2003). "Proteázy a poranění plic". Léčba kritické péče. 31 (4 doplňky): S189–94. doi:10.1097 / 01.CCM.0000057842.90746.1E. PMID 12682439.
- ^ Twigg MS, Brockbank S, Lowry P, FitzGerald SP, Taggart C, Weldon S (2015). „Role serinových proteáz a antiproteáz v plicích cystické fibrózy“. Zprostředkovatelé zánětu. 2015: 293053. doi:10.1155/2015/293053. PMC 4491392. PMID 26185359.
- ^ Liu X, Tian Y, Meng Z, Chen Y, Ho IH, Choy KW, Lichtner P, Wong SH, Yu J, Gin T, Wu WK, Cheng CH, Chan MT (říjen 2015). „Up-regulace katepsinu G ve vývoji chronické pooperační bolesti: experimentální a klinická genetická studie“. Anesteziologie. 123 (4): 838–50. doi:10.1097 / ALN.0000000000000828. PMID 26270939.
- ^ Whitelock RB, Fukuchi T, Zhou L, Twining SS, Sugar J, Feder RS, Yue BY (únor 1997). "Katepsin G, kyselá fosfatáza a alfa 1-proteinázový inhibitor messenger RNA hladiny v keratokonusových rohovkách". Investigativní oftalmologie a vizuální věda. 38 (2): 529–34. PMID 9040486.
- ^ Baumann M, Pham CT, Benarafa C (květen 2013). „SerpinB1 je rozhodující pro přežití neutrofilů prostřednictvím buněčné autonomní inhibice katepsinu G“. Krev. 121 (19): 3900–7, S1–6. doi:10.1182 / krev-2012-09-455022. PMC 3650706. PMID 23532733.
- ^ Son ED, Shim JH, Choi H, Kim H, Lim KM, Chung JH, Byun SY, Lee TR (2012). „Inhibitor katepsinu G zabraňuje ultrafialovému B indukovanému fotostárnutí u bezsrstých myší prostřednictvím inhibice fragmentace fibronektinu“. Dermatologie. 224 (4): 352–60. doi:10.1159/000339337. PMID 22759782.
- ^ Cruz-Silva I, Neuhof C, Gozzo AJ, Nunes VA, Hirata IY, Sampaio MU, Figueiredo-Ribeiro Rde C, Neuhof H, Araújo Mda S (prosinec 2013). „Použití Caesalpinia echinata Lam. Inhibitoru proteázy jako nástroje pro studium rolí neutrofilní elastázy, katepsinu G a proteinázy 3 v plicním edému“. Fytochemie. 96: 235–43. doi:10.1016 / j.phytochem.2013.09.025. PMID 24140156.
- ^ Craciun I, Fenner AM, Kerns RJ (únor 2016). „N-arylacyl-O-sulfonované aminoglykosidy jako nové inhibitory lidské neutrofilní elastázy, katepsinu G a proteinázy 3“. Glykobiologie. 26 (7): 701–9. doi:10.1093 / glycob / cww011. PMC 4976519. PMID 26850997.
- ^ Wang J, Sjöberg S, Tang TT, Oörni K, Wu W, Liu C, Secco B, Tia V, Sukhova GK, Fernandes C, Lesner A, Kovanen PT, Libby P, Cheng X, Shi GP (listopad 2014). „Aktivita katepsinu G snižuje hladinu LDL v plazmě a snižuje aterosklerózu“. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molekulární základ choroby. 1842 (11): 2174–83. doi:10.1016 / j.bbadis.2014.07.026. PMC 4188792. PMID 25092171.
Další čtení
- Shafer WM, Katzif S, Bowers S, Fallon M, Hubalek M, Reed MS, Veprek P, Pohl J (2002). „Přizpůsobení antibakteriálního peptidu lidského lysozomálního katepsinu G za účelem zvýšení jeho širokospektrálního působení proti bakteriálním patogenům rezistentním na antibiotika“. Současný farmaceutický design. 8 (9): 695–702. doi:10.2174/1381612023395376. PMID 11945165.
- Cohen AB, Stevens MD, Miller EJ, Atkinson MA, Mullenbach G (srpen 1992). „Tvorba neutrofilů aktivujícího peptidu-2 kathepsinem G a lidskými destičkami ošetřenými katepsinem G“. Americký žurnál fyziologie. 263 (2 Pt 1): L249–56. doi:10.1152 / ajplung.1992.263.2.L249. PMID 1387511.
- Sasaki T, Ueno-Matsuda E (prosinec 1992). "Imunocytochemická lokalizace katepsinů B a G v odontoclastech lidských mléčných zubů". Journal of Dental Research. 71 (12): 1881–4. doi:10.1177/00220345920710120501. PMID 1452887.
- Maison CM, Villiers CL, Colomb MG (srpen 1991). "Proteolýza C3 na buněčných plazmatických membránách U937. Čištění katepsinu G". Journal of Immunology. 147 (3): 921–6. PMID 1861080.
- Brandt E, Van Damme J, Flad HD (červenec 1991). „Neutrofily mohou generovat svůj aktivátor neutrofilní aktivující peptid 2 proteolytickým štěpením peptidu III aktivujícího pojivovou tkáň aktivujícího z krevních destiček“. Cytokin. 3 (4): 311–21. doi:10.1016/1043-4666(91)90499-4. PMID 1873479.
- Kargi HA, Campbell EJ, Kuhn C (srpen 1990). „Elastáza a katepsin G lidských monocytů: heterogenita a subcelulární lokalizace na granule pozitivní na peroxidázu“. The Journal of Histochemistry and Cytochemistry. 38 (8): 1179–86. doi:10.1177/38.8.2164060. PMID 2164060.
- Pratt CW, Tobin RB, Church FC (duben 1990). "Interakce heparinového kofaktoru II s neutrofilní elastázou a katepsinem G". The Journal of Biological Chemistry. 265 (11): 6092–7. PMID 2318847.
- Gabay JE, Scott RW, Campanelli D, Griffith J, Wilde C, Marra MN, Seeger M, Nathan CF (červenec 1989). "Antibiotické proteiny lidských polymorfonukleárních leukocytů". Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 86 (14): 5610–4. doi:10.1073 / pnas.86.14.5610. PMC 297672. PMID 2501794.
- Hohn PA, Popescu NC, Hanson RD, Salvesen G, Ley TJ (srpen 1989). "Genomická organizace a chromozomální lokalizace genu lidského katepsinu G". The Journal of Biological Chemistry. 264 (23): 13412–9. PMID 2569462.
- Livesey SA, Buescher ES, Krannig GL, Harrison DS, Linner JG, Chiovetti R (1989). „Heterogenita granulí lidských neutrofilů: studie imunolokalizace s použitím kryofixovaných, sušených a zalitých vzorků“. Skenovací mikroskopie. Doplněk. 3: 231–9, diskuse 239–40. PMID 2616953.
- Campbell EJ, Silverman EK, Campbell MA (listopad 1989). "Elastáza a katepsin G lidských monocytů. Kvantifikace buněčného obsahu, uvolňování v reakci na podněty a heterogenita proteolytické aktivity zprostředkované elastázou". Journal of Immunology. 143 (9): 2961–8. PMID 2681419.
- Salvesen G, Farley D, Shuman J, Przybyla A, Reilly C, Travis J (duben 1987). "Molekulární klonování lidského katepsinu G: strukturní podobnost s mastocytovými a cytotoxickými T lymfocytovými proteinázami". Biochemie. 26 (8): 2289–93. doi:10.1021 / bi00382a032. PMID 3304423.
- Heck LW, Rostand KS, Hunter FA, Bhown A (říjen 1986). „Izolace, charakterizace a amino-terminální analýza aminokyselinové sekvence lidského neutrofilního katepsinu G od normálních dárců“. Analytická biochemie. 158 (1): 217–27. doi:10.1016/0003-2697(86)90612-3. PMID 3799965.
- Crocker J, Jenkins R, Burnett D (květen 1985). "Imunohistochemická lokalizace katepsinu G v lidských tkáních". American Journal of Surgical Pathology. 9 (5): 338–43. doi:10.1097/00000478-198505000-00003. PMID 3911778.
- Klickstein LB, Kaempfer CE, Wintroub BU (prosinec 1982). „Granulocyt-angiotensinový systém. Angiotenzin I-konvertující aktivita katepsinu G“. The Journal of Biological Chemistry. 257 (24): 15042–6. PMID 6294088.
- LaRosa CA, Rohrer MJ, Benoit SE, Barnard MR, Michelson AD (červenec 1994). „Neutrofilní katepsin G moduluje expresi povrchu destiček glykoproteinového (GP) komplexu Ib-IX proteolýzou vazebného místa faktoru von Willebrandova na GPIb alfa a redistribucí zbytku komplexu zprostředkovanou cytoskeletem“. Krev. 84 (1): 158–68. doi:10.1182 / krev.V84.1.158.158. PMID 7517206.
- Owen CA, Campbell MA, Sannes PL, Boukedes SS, Campbell EJ (listopad 1995). „Buněčná povrchově vázaná elastáza a katepsin G na lidských neutrofilech: nový neoxidační mechanismus, kterým neutrofily zaostřují a chrání katalytickou aktivitu serinových proteináz“. The Journal of Cell Biology. 131 (3): 775–89. doi:10.1083 / jcb.131.3.775. PMC 2120617. PMID 7593196.
- Savage MJ, Iqbal M, Loh T, Trusko SP, Scott R, Siman R (červen 1994). „Katepsin G: lokalizace v lidské mozkové kůře a tvorba amyloidogenních fragmentů z proteinu prekurzoru beta-amyloidu“. Neurovědy. 60 (3): 607–19. doi:10.1016/0306-4522(94)90490-1. PMID 7936190.
- Grisolano JL, Sclar GM, Ley TJ (září 1994). „Včasná myeloidní buněčná specifická exprese lidského genu pro kathepsin G u transgenních myší“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 91 (19): 8989–93. doi:10.1073 / pnas.91.19.8989. PMC 44732. PMID 8090757.
- Maruyama K, Sugano S (leden 1994). „Oligo-capping: jednoduchá metoda k nahrazení struktury cap eukaryotických mRNA oligoribonukleotidy“. Gen. 138 (1–2): 171–4. doi:10.1016/0378-1119(94)90802-8. PMID 8125298.
externí odkazy
Tento článek včlení text z United States National Library of Medicine, který je v veřejná doména.