Neutrofilní elastáza - Neutrophil elastase

ELANE
Protein ELA2 PDB 1b0f.png
Dostupné struktury
PDBHledání ortologu: PDBe RCSB
Identifikátory
AliasyELANE, ELA2, GE, HLE, HNE, NE, PMN-E, SCN1, exprimovaná elastáza, neutrofily
Externí IDOMIM: 130130 MGI: 2679229 HomoloGene: 20455 Genové karty: ELANE
Umístění genu (člověk)
Chromozom 19 (lidský)
Chr.Chromozom 19 (lidský)[1]
Chromozom 19 (lidský)
Genomické umístění pro ELANE
Genomické umístění pro ELANE
Kapela19p13.3Start851,014 bp[1]
Konec856,247 bp[1]
Exprese RNA vzor
PBB GE ELA2 206871 na fs.png
Další údaje o referenčních výrazech
Ortology
DruhČlověkMyš
Entrez

1991

50701

Ensembl

ENSG00000277571
ENSG00000197561

ENSMUSG00000020125

UniProt

P08246

Q3UP87

RefSeq (mRNA)

NM_001972

NM_015779

RefSeq (protein)

NP_001963

NP_056594

Místo (UCSC)Chr 19: 0,85 - 0,86 MbChr 10: 79,89 - 79,89 Mb
PubMed Vyhledávání[3][4]
Wikidata
Zobrazit / upravit člověkaZobrazit / upravit myš

Neutrofilní elastáza (ES 3.4.21.37, leukocytová elastáza, ELANE, ELA2, elastáza 2, neutrofily, elaszym, serinová elastázapodtyp lidská leukocytová elastáza (HLE)) je serin proteináza ve stejné rodině jako chymotrypsin a má širokou substrátovou specificitu. Vylučován neutrofily a makrofágy během zánětu, ničí bakterie a hostitelskou tkáň.[5] Lokalizuje se také na neutrofilní extracelulární pasti (NET), díky své vysoké afinitě k DNA, neobvyklé vlastnosti pro serinové proteázy.[6]

Stejně jako u jiných serinových proteináz obsahuje systém přenosu náboje složený z katalytická triáda z histidin, aspartát, a serin zbytky, které jsou dispergovány v primární sekvenci polypeptidu, ale které jsou spojeny v trojrozměrné konformaci složeného proteinu. Gen kódující neutrofilní elastázu, ELA2, se skládá z pěti exony. Neutrofilní elastáza je úzce spjata s jinými cytotoxickými imunitními serinproteázami, jako je granzymy a katepsin G.. Je to vzdáleněji spojené s trávením CELA1.[6]

Neutrofilní forma elastázy (ES 3.4.21.37 ) je 218 aminokyseliny dlouhý, se dvěma asparagin - propojené uhlohydrát řetězy (viz glykosylace ). Je přítomen v azurofil granule v neutrofily cytoplazma. Zdá se, že existují dvě formy neutrofilní elastázy, nazývané IIa a IIb.

Gen

U lidí je neutrofilní elastáza kódována ELANE gen, který je umístěn na 19. chromozomu.[7]

Funkce

Elastázy tvoří podrodinu serinových proteáz, které kromě elastinu hydrolyzují mnoho proteinů. Lidé mají šest genů elastázy, které kódují strukturně podobné proteiny elastasu 1, 2, 2A, 2B, 3A a 3B. Neutrofilní elastáza hydrolyzuje proteiny ve specializovaných neutrofilních lysozomech, tzv azurofilní granule, stejně jako proteiny extracelulární matrice po uvolnění proteinu z aktivovaných neutrofilů. Neutrofilní elastáza může hrát roli při degenerativních a zánětlivých onemocněních díky své proteolýze kolagenu-IV a elastinu extracelulární matrice. Tento protein degraduje protein vnější membrány A (OmpA) E. coli a také faktory virulence takových bakterií, jako jsou Shigella, Salmonella a Yersinia.[8] Mutace v tomto genu jsou spojeny s cyklická neutropenie (CyN) a těžká vrozená neutropenie (SCN). Tento gen je v chromozomu 19 klastrován s dalšími členy rodiny genů serinové proteázy, geny azurocidinu 1 a proteinázy 3. Všechny 3 geny jsou exprimovány koordinovaně a jejich proteinové produkty jsou zabaleny společně azurofilní granule během diferenciace neutrofilů.[9]

Klinický význam

Neutrofilní elastáza je důležitý proteázový enzym, který může při aberantní expresi způsobit emfyzém nebo emfyzémové změny. To zahrnuje poruchu struktury plic a zvětšení vzdušného prostoru. Mutace ELANE genová příčina cyklický a těžké kongenitální neutropenie, což je selhání dozrávání neutrofilů.[10] V roce 2019 byla studie potvrzena ELANE delece nezpůsobuje neutropenii.[11]

Inhibitory

Aby se minimalizovalo poškození tkání, existuje jen málo inhibitorů neutrofilní elastázy. Jednou skupinou inhibitorů jsou Serpins (Inhibitory serinové proteázy).[12] Ukázalo se, že neutrofilní elastáza komunikovat s Alfa 2-antiplazmin, který patří do rodiny proteinů Serpin.[13][14]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C ENSG00000197561 GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000277571, ENSG00000197561 - Ensembl, Květen 2017
  2. ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000020125 - Ensembl, Květen 2017
  3. ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  4. ^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  5. ^ Belaaouaj A, Kim KS, Shapiro SD (srpen 2000). "Degradace proteinu vnější membrány A při usmrcování Escherichia coli neutrofilní elastázou". Věda. 289 (5482): 1185–8. doi:10.1126 / science.289.5482.1185. PMID  10947984.
  6. ^ 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“. J. Immunol. 192 (11): 5390–7. doi:10,4049 / jimmunol. 1303296. PMC  4041364. PMID  24771851.
  7. ^ 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. PMID  2902087.
  8. ^ 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. S2CID  4341470.
  9. ^ „Entrez Gene: ELA2 elastáza 2, neutrofil“.
  10. ^ Dale DC, Link DC (leden 2009). „Mnoho příčin těžké vrozené neutropenie“. N. Engl. J. Med. 360 (1): 3–5. doi:10.1056 / NEJMp0806821. PMC  4162527. PMID  19118300.
  11. ^ Horwitz MS, Laurino MY, Keel SB (srpen 2019). "Mutace delece celého genu ELANE". Krevní zálohy. 3 (16): 2470–2473. doi:10.1182 / pokročilí2019000498. PMC  6712528. PMID  31427279.
  12. ^ 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. PMC  2993259. PMID  21079042.
  13. ^ Brower MS, Harpel PC (srpen 1982). "Proteolytické štěpení a inaktivace inhibitoru alfa 2-plazminu a C1 inaktivátoru lidskou polymorfonukleární leukocytovou elastázou". J. Biol. Chem. 257 (16): 9849–54. PMID  6980881.
  14. ^ Shieh BH, Travis J (květen 1987). "Reaktivní místo lidského alfa 2-antiplazminu". J. Biol. Chem. 262 (13): 6055–9. PMID  2437112.

Další čtení

externí odkazy