Neutrofil elastase

Neutrofil elastase ( EC 3.4.21.37 ) er et enzym af serinproteasefamilien . Humant genprodukt ELANE . Det er medlem af chymotrypsin - superfamilien og har en bred vifte af substrater. Denne elastase udskilles af neutrofiler og makrofager under det inflammatoriske respons og er i stand til at ødelægge bakterier og kropsvæv [1] . På grund af dens usædvanligt høje affinitet til DNA er neutrofil elastase lokaliseret i særlige neutrofile ekstracellulære fælder , der dannes under ødelæggelsen af ​​neutrofiler under inflammation [2] .

Som andre serinproteaser indeholder neutrofil elastase en katalytisk triade af histidin , asparaginsyre og serin , som er placeret langt fra hinanden i den primære sekvens og kun danner en triade under samlingen af ​​proteinets tertiære struktur . ELA2 - proteingenet består af 5 exoner . Neutrofil elastase er funktionelt relateret til andre cytotoksiske immune serinproteaser såsom granzymer og cathepsin G. I mindre grad ligner CELA1 elastase [2] .

Neutrofil elastase består af 218 aminosyrer og indeholder to kulbrintekæder. Der er to former for protein IIa og IIb. I celler findes det i cytoplasmatiske azurofile granula.

Gene

Hos mennesker er neutrofil elastase et produkt af ELANE -genet placeret på det 9. kromosom [3] .

Funktioner

Elastaser danner en underfamilie af serinproteaser, der hydrolyserer en række proteiner ud over det egentlige elastin . Mennesket har 6 gener, der koder for strukturelt lignende elastaseproteiner 1, 2, 2A, 2B, 3A og 3B. Neutrofil elastase hydrolyserer proteiner i specielle neutrofile lysosomer kaldet azurofile granula , samt ekstracellulære matrixproteiner, når enzymet udskilles fra cellen ved neutrofil aktivering. Neutrofil elastase kan spille en rolle i degenerative og inflammatoriske sygdomme, da den er i stand til at proteolysere collagen-IV og ekstracellulær matrix elastin. Enzymet nedbryder protein A (OmpA) i den ydre membran af E. coli, samt virulensfaktorer af bakterier som Shigella , Salmonella og Yersinia [4] .

Rolle i klinikken

Neutrofil elastase er en vigtig protease, og forstyrrelse af dens ekspression kan føre til emfysem eller emfysematøse lidelser. Dette ødelægger lungevævet og udvider luftrummet i lungerne. Proteingenmutationer er forbundet med cyklisk neutropeni og svær arvelig neutropeni. Elastasegenet er placeret i en klynge med andre serinproteaser azurocidin 1 (AZU1) og proteinase 3 (PRTN3), hvis ekspression og pakning i azurofile granula koordineres under neutrofil differentiering [5] .

Inhibitorer

Adskillige inhibitorer af dette enzym findes i kroppen for at minimere potentiel vævsskade ved elastase. En gruppe af inhibitorer tilhører serpiner [6] . Neutrofil elastase binder til alfa-2 antiplasmin fra serpinfamilien [7] [8] .

Se også

• Elastase

Noter

1. ↑ Belaaouaj A, Kim KS, Shapiro SD (august 2000). "Nedbrydning af ydre membranprotein A i Escherichia coli-drab af neutrofil elastase". videnskab . 289 (5482): 1185-8. DOI : 10.1126/science.289.5482.1185 . PMID  10947984 .
2. ↑ 1 2 Thomas MP, Whangbo J, McCrossan G, Deutsch AJ, Martinod K, Walch M, Lieberman J (juni 2014). "Leukocytproteasebinding til nukleinsyrer fremmer nuklear lokalisering og spaltning af nukleinsyrebindende proteiner" . J. Immunol . 192 (11): 5390-7. DOI : 10.4049/jimmunol.1303296 . PMC  4041364 . PMID24771851  . _
3. ↑ Takahashi H, Nukiwa T, Yoshimura K, Quick CD, State DJ, Holmes MD, Whang-Peng J, Knutsen T, Crystal RG (oktober 1988). "Struktur af det humane neutrofile elastase-gen" . J Biol. Chem . 263 (29): 14739-47. PMID2902087  . _
4. ↑ Weinrauch Y, Drujan D, Shapiro SD, Weiss J, Zychlinsky A (maj 2002). "Neutrofil elastase retter sig mod virulensfaktorer af enterobakterier". natur . 417 (6884): 91-4. DOI : 10.1038/417091a . PMID  12018205 .
5. ↑ Entrez-gen: ELA2 elastase 2, neutrofil . (ubestemt)
6. ↑ Korkmaz B, Horwitz MS, Jenne DE, Gauthier F (december 2010). "Neutrofil elastase, proteinase 3 og cathepsin G som terapeutiske mål i menneskelige sygdomme" . Pharmacol. Rev. _ 4 (62): 726-59. DOI : 10.1124/pr.110.002733 . PMC2993259  . _ PMID21079042  . _
7. ↑ Brower MS, Harpel PC (august 1982). "Proteolytisk spaltning og inaktivering af alfa-2-plasmininhibitor og C1-inaktivator af human polymorfonukleær leukocytelastase". J Biol. Chem . 257 (16): 9849-54. PMID  6980881 .
8. ↑ Shieh BH, Travis J (maj 1987). "Det reaktive sted for human alfa 2-antiplasmin". J Biol. Chem . 262 (13): 6055-9. PMID2437112  . _

Litteratur

• Dale DC, Liles WC, Garwicz D, Aprikyan AG (2001). "Kliniske implikationer af mutationer af neutrofil elastase i medfødt og cyklisk neutropeni". J. Pediatr. Hæmatol. oncol . 23 (4): 208-10. DOI : 10.1097/00043426-200105000-00005 . PMID  11846296 .
• Horwitz M, Benson KF, Duan Z, Person RE, Wechsler J, Williams K, Albani D, Li FQ (2003). "Rolle af neutrofil elastase i knoglemarvssvigtsyndromer: molekylær genetisk genoplivning af chalonehypotesen". Curr. Opin. Hæmatol . 10 (1):49-54. DOI : 10.1097/00062752-200301000-00008 . PMID  12483111 .
• Ancliff PJ, Gale RE, Linch DC (2003). "Neutrofil elastase mutationer i medfødt neutropeni". Hæmatologi . 8 (3): 165-71. DOI : 10.1080/1024533031000107497 . PMID  12745650 .
• Horwitz M, Benson KF, Duan Z, Li FQ, Person RE (2004). "Arvelig neutropeni: hunde forklarer humane neutrofile elastasemutationer". Trends Mol Med . 10 (4): 163-70. DOI : 10.1016/j.molmed.2004.02.002 . PMID  15059607 .

Links

• Lipoproteinlipase i lipidmetabolisme
• Institut for Matematiske Biologiske Problemer RAS: Lipoproteinlipaser: introduktion