Прогормонова конвертаза

The Прогормонова конвертаза каталізує розщеплення непотрібних компонентів протеогормонів та нейропептидів. Зазвичай це набуває чинності відразу після переведення відповідних білків. Хвороби, пов'язані з прогормоном конвертазою, зустрічаються дуже рідко.

Що таке Прогормон Конвертаза?

Прогормонова конвертаза - це серинова протеаза, яка перетворює щойно утворені білки з їх початкової форми шляхом розщеплення певних білкових компонентів у їх ефективну форму.

Коли згадується прогормонова конвертаза, зазвичай має на увазі пропротеїнову конвертазу 1 (PC1). Він перетворює багато протеогормони та нейропептиди з їхньої форми в ефективну форму як частину так званої посттрансляційної модифікації. Прикладом цього є каталітична реакція проінсуліну на інсулін.

Крім проінсуліну, пропротеїнова конвертаза 1 бере участь у модифікації проопіомеланокортину, прореніну, продинорфіну, проенкефаліну, окситоцину нейрофізину та просоматостатину. Відразу після перекладу (біосинтез білка) ці білки перетворюються на фактично ефективний білок шляхом розщеплення білкових компонентів. У процесі розпаду пептидні зв’язки.

Оскільки прогормонова конвертаза є сериновою протеазою, каталітичним центром цього ферменту є так звана каталітична тріада.Каталітична тріада складається з трьох амінокислот аспарагінової кислоти, гістидину та серину. Їх амінокислотні залишки пов'язані між собою через водневі зв’язки. Ця комбінація дозволяє їм каталітично розривати пептидні зв’язки. Каталіз відбувається через ковалентні проміжні продукти і тому називається ковалентним каталізом.

Пропротеїнова конвертаза 1 (PC1) складається з 643 амінокислот. Іон кальцію діє як кофактор. Іншими прогормоновими конвертами є PC2 та PC3, крім PC1.

Функція та завдання

Функцію прогормона-конвертази спочатку слід проілюструвати на прикладі інсуліну. Під час трансляції синтезу інсуліну виробляється препроінсулін, що складається з сигнальної послідовності, ланцюга В, пептиду С і ланцюга А. Вся молекула складається з 110 амінокислот. Після його транспортування в ендоплазматичний ретикулум сигнальна послідовність розщеплюється з утворенням проінсуліну, між сіткою А і В ланцюгом утворюються дисульфідні мости. Зараз проінсулін містить 84 амінокислоти. Потім ланцюг С розщеплюється спеціальними пептидазами (прогормона конвертаза). Ланцюги, що залишаються, з'єднуються тільки дисульфідними мостами. Ланцюг А містить 21 амінокислоту, а ланцюг В - 30 амінокислот. Зараз утворився інсулін, який стабілізується у вигляді гексамера іоном цинку.

Проопіомеланокортин - ще один можливий субстрат для прогормонової конвертази. Проопіомеланокортин секретується в аденогіпофізі, гіпоталамусі, плаценті або епітелії і є попередником деяких важливих пептидних гормонів. Прогормоновою конвертазою її можна розділити на 10 різних гормонів. До них відносяться адренокортикотропін (АКТГ), меланоцитостимулюючі гормони, кортикотропіноподібні проміжні пептиди (CLIP), гамаліпотропін або бетаендорфін.

Утворені гормони синтезуються посттрансляційно з прогормону. Опіоїдні пептиди енкефалін та динорфін також утворюються конвертазами з проенкефаліну та продифоміну. Вони працюють як природні знеболюючі.

Ще одна діюча речовина - гормоноподібний ренін, який виробляється з прореніну конвертазами. Ренін сприяє утворенню вазопресину за допомогою різних реакцій. Вазопресин - антидіуретичний гормон. Гормон окситоцин, у свою чергу, завжди виробляється як окситоцин нейрофізин. Це зберігається в задній частці гіпофіза і, при необхідності, розщеплюється на окситоцин і нейрофізин, використовуючи каталіз з прогормоновою конвертазою.

Причини утворення про форм різних протеогормонів та нейропептидів різноманітні. Переважно це тому, що вони є недорогими формами зберігання та транспортування. Однак вони повинні бути змінені, щоб вони були ефективними. Прогормони зазвичай належать до групи білків-попередників, які також містять проензими та структурні білки-попередники. Всі білки-попередники містять додаткові послідовності, які впливають на активність білка таким чином, що він стає неактивним. Це відбувається завдяки впливу цих послідовностей на конформацію третинної структури. Коли додаткові послідовності відщеплюються, відбувається раптова зміна конформації всередині молекули. Вся молекула знову активується.

Ви можете знайти свої ліки тут

Хвороби та недуги

Хвороби, пов'язані з прогормоном конвертазою, дуже рідкісні. Зазвичай вони виникають у випадку генетичних дефектів. Невідомо, чому розлади такі рідкісні. Більшість мутацій генів можуть бути настільки серйозними, що їх неможливо примирити з життям.

Однак відомо кілька випадків, коли виявлено мутацію в гені PCSK1. Захворювання пов'язані з важкими порушеннями обміну речовин. Дефіцит прогормона конвертази I був описаний лише у двох пацієнтів. Це 43-річна жінка та маленька дівчинка. У обох пацієнтів у дитинстві розвинулося надзвичайно ожиріння. Відзначалася також виражена гіпоглікемія та підвищений рівень прогормону деяких протеогормонів. При цьому у обох пацієнтів були порушення всмоктування в кишечнику, які супроводжувалися сильною діареєю. Жінка також страждала від гіпогонадотропного гіпогонадизму без менструації.

Різні симптоми є наслідком неспроможності виробляти ефективні гормони з про-форм протеогормонів. Проінсулін значно підвищується при низькому вмісті інсуліну. Важко перетворити. Однак проінсулін вже знижує рівень цукру в крові. Однак, оскільки концентрація настільки висока, це призводить до гіпоглікемії. Інші прогормони, такі як проглюкагон або проопіомеланокортин, також збільшуються. Постійні порушення травлення викликані низьким рівнем сомастатину, оскільки просомастатин вже не перетворюється на сомастатин. Таким чином, пепсин, гастрин та ферменти підшлункової залози вже не можуть інгібуватися.