Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Панкреалық эластаза - бұл эластазаның бір түрі, ол панкреастың ацинарлық жасушаларында өндіріледі, бастапқыда белсенді емес зимоген ретінде өндіріледі, ал кейін он екі елі ішекте трипсин арқылы белсендіріледі. Эластазалар серин протеазаларының кіші тұқымдасына жатады, олардың ерекше құрылымы белсенді сайтта конвергенцияланатын екі бета-барел доменінен тұрады, олар көптеген белоктардың арасында амидтер мен эфирлерді гидролиздейді, сонымен қатар эластинді, мүшелерді біріктіретін байланыстырушы ұлпаның бір түрін құрайды. Панкреатикалық эластаза 1 - сериндік эндопептидаза, белсенді орнында сериндік амин қышқылы бар протеазаның ерекше түрі. Ұсынылған атауы - панкреастық эластаза болса да, оны эластаза 1, панкреатопептидаза, ПЭ немесе серин эластаза деп те атауға болады. Алғашқы изофермент - панкреатикалық эластаза 1 - панкреаста экспрессияланады деп ойланған. Алайда кейін бұл панкреаспен экспрессияланбайтын эластазаға ұқсас кимотрипсиннің жалғыз түрі екені анықталды. Шын мәнінде, панкреатикалық эластаза эпидермистің базальды қабаттарында (белок деңгейінде) экспрессияланады. Сондықтан панкреастық эластаза 1 эластаза 1 (ELA1) немесе эластазалар отбасының 1- мүшесі химоторипсин сияқты (CELA1) деп қайта аталды. Алайда кейін оның тері кератиноциттерінде экспрессияланатындығы анықталды. Адамның эластаза-1 белсенділігін без без безінің немесе фекальдық материалда сипаттайтын клиникалық әдебиетте шын мәнінде эластазалар отбасының 3B мүшесі (CELA3B) сияқты химоторипсинге сілтеме жасалады.
Pancreatic elastase is a form of elastase that is produced in the acinar cells of the pancreas, initially produced as an inactive zymogen and later activated in the duodenum by trypsin. Elastases form a subfamily of serine proteases, characterized by a distinctive structure consisting of two beta barrel domains converging at the active site that hydrolyze amides and esters amongst many proteins in addition to elastin, a type of connective tissue that holds organs together. Pancreatic elastase 1 is a serine endopeptidase, a specific type of protease that has the amino acid serine at its active site. Although the recommended name is pancreatic elastase, it can also be referred to as elastase 1, pancreatopeptidase, PE, or serine elastase. The first isozyme, pancreatic elastase 1, was initially thought to be expressed in the pancreas. However it was later discovered that it was the only chymotrypsin like elastase that was not expressed in the pancreas. In fact, pancreatic elastase is expressed in basal layers of epidermis (at protein level). Hence pancreatic elastase 1 has been renamed elastase 1 (ELA1) or chymotrypsin like elastase family, member 1 (CELA1). However it was later discovered that it was expressed in skin keratinocytes. Clinical literature that describes human elastase 1 activity in the pancreas or fecal material is actually referring to chymotrypsin like elastase family, member 3B (CELA3B).
Құрылымы
Панкреатикалық эластаза - гидрофобты өзегі бар түйіскен шар тәрізді ақуыз. Бұл фермент үш кіші бірлікпен құралған. Әрбір кіші бірлік бір кальций ионын (кофактор) байлайды. Амин қышқылдарының 77, 82, 87 - ші бөлігінде металлдарды байлаудың үш маңызды орны бар. Активті сайтта орналасқан каталитикалық триада үш сутекті байланыстағы амин қышқылы қалдықтары (H71, D119, S214) арқылы қалыптасады және барлық протеазалардың бөліну қабілетіне маңызды рөл атқарады. Ол 240 амин қышқылдарының бір пептидтік тізбекінен тұрады және 4 дисульфидті көпірден тұрады. Оның басқа түрлерге, мысықтарға сәйкес келетін, оның 86% тізбекті бөлісетін, панкреатикалық эластазалармен жоғары дәрежеде сәйкестігі бар. Оның ферменттік белсенділігі оның бір полипептидтік тізбегі қабылдайтын үш өлшемді конформациясының нәтижесі болып табылады, сондықтан белсенділігі денатюрациялау және/немесе конформациялық өзгерістер арқылы жоғалады.
Pancreatic elastase is a compact globular protein with a hydrophobic core. This enzyme is formed by three subunits. Each subunit binds one calcium ion (cofactor). There are three important metal binding sites in amino acids 77, 82, 87. The catalytic triad , located in the active site is formed by three hydrogen bonded amino acid residues (H71, D119, S214), and plays an essential role in the cleaving ability of all proteases. It is composed of a single peptide chain of 240 amino acids and contains 4 disulfide bridges. It has a high degree of sequence identity with pancreatic elastases that correspond to other species, such as the rat's, with whom it shares 86% of its sequence. Its enzymatic activity is a result of the specific three dimensional conformation which its single polypeptide chain adopts, and therefore, activity is lost by denaturation and/or conformational changes.
Клиникалық маңызы
CELA1 генінің мутациялары диффузиялық эпидермолитті пальмопландар кератодермиямен (диффузиялық NEPPK) байланысты деп күтілді. Бұл белокты кодтайтын CELA1 генінің ықтимал полиморфизмі анықталды. Екіншілік құрылым деңгейінде бұл полиморфизм CELA1 қысқа тізбекінің кесуінде көрінеді. Жоғалған тізбекте негізгі амин қышқылдары қалдықтары Val 227 және Thr 239 бар, олар эластаза I-нің субстрат ерекшелігіне ықпал етеді (суретте көрсетілген), сондай-ақ елафин ((ингибиторы) / эластаза кешенінің қалыптасуына қатысы бар сегіз амин қышқылдарының бесеуі. Бұл байқайтын зерттеулер тізбек варианты ферменттің субстрат ерекшелігін өзгертіп, ингибитормен байланысу қабілетін жояды дегенді білдіреді. Қиылған ELA1 вариантымен байланысты патогендік эпидермалық аномалиялар байқалмаса да, полиморфизмнің тасымалдаушылары псориаз және экзема сияқты жиі кездесетін тері ауруларын дамыту қаупі жоғары болуы мүмкін (бұл жалпы эпидермалық ауруларда ELA1 рөлін зерттеу үшін генетикалық және гистологиялық зерттеулер қажет болады). Бұл процесс N терминалынан активациялық пептидті алып тастауға әкеледі, бұл ферменттің өзінің табиғи конформациясын қабылдауына мүмкіндік береді.
Mutations of the CELA1 gene were suspected to be associated with diffuse nonepidermolytic palmoplantar keratoderma (diffuse NEPPK). A possible polymorphism of the CELA1 gene coding this protein was found. On a secondary structure level, this polymorphism manifests itself in an excision of a short sequence of CELA1. The disappeared sequence carries the key amino acid residues Val 227 and Thr 239, which contribute to the substrate specificity of elastase I (highlighted in Figure 3), as well as five of the eight amino acids involved in the primary contact of the elafin(inhibitor)/elastase complex formation. These observations imply that the sequence variant might modify the substrate specificity of the enzyme and abolish the inhibitor binding capability. Though there were no obvious pathogenic epidermal abnormalities associated with the truncated ELA1 variant, it is possible that carriers of the polymorphism may be at greater risk of developing the common skin diseases such as psoriasis and eczema (genetic and histologic studies will be required to investigate the role of ELA1 in these common epidermal disorders.). This process results in the removal of an activation peptide from the N terminal, that enables the enzyme to adopt its native conformation.