Введение
Панкреатическая эластаза - это форма эластазы, которая вырабатывается в ацинарных клетках поджелудочной железы, изначально вырабатывается как неактивный зимоген, а затем активируется в двенадцатиперстной кишке трипсином. Эластазы образуют подсемейство серин-протеаз, характеризующихся отличительной структурой, состоящей из двух доменов бета-барреля, сходящихся в активном месте, которые гидролизуют амиды и эфиры среди многих белков в дополнение к эластину, типу соединительной ткани, которая удерживает органы вместе. Панкреатическая эластаза 1 является серин-эндопептидазой, специфическим типом протеазы, в активном месте которой находится аминокислота серин. Хотя рекомендуемое название - панкреатическая эластаза, его также можно называть эластазой 1, панкреатопептидазой, ПЭ или серин-эластазой. Первый изофермент, панкреатическая эластаза 1, первоначально считался экспрессируемым в поджелудочной железе. Однако позже было обнаружено, что это был единственный химоторипсин, похожий на эластазу, который не экспрессировался в поджелудочной железе. Фактически, панкреатическая эластаза экспрессируется в базальных слоях эпидермиса (на уровне белка). Поэтому панкреатическая эластаза 1 была переименована в эластазу 1 (ELA1) или химотирпсин, похожий на эластазную семью, член 1 (CELA1). Однако позже было обнаружено, что он экспрессируется в кератиноцитах кожи. В клинической литературе, описывающей активность эластазы 1 человека в поджелудочной железе или фекальном материале, на самом деле упоминается химотирпсин, похожий на эластазы, член 3B (CELA3B).
Структура
Панкреатическая эластаза представляет собой компактный шарообразный белок с гидрофобным ядром. Этот фермент состоит из трех подединиц. Каждая подединица связывает один ион кальция (кофактор). В аминокислотах 77, 82, 87 есть три важных места связывания металла. Каталитическая триада, расположенная в активном месте, образуется тремя аминокислотными остатками, связанными водородом (H71, D119, S214), и играет важную роль в способности расщепления всех протеаз. Он состоит из одной пептидной цепи из 240 аминокислот и содержит 4 дисульфидных моста. Он имеет высокую степень идентичности последовательности с панкреатическими эластазами, которые соответствуют другим видам, таким как крысы, с которыми он разделяет 86% своей последовательности. Его ферментативная активность является результатом специфической трехмерной конформации, которую принимает его единственная полипептидная цепь, и поэтому активность теряется в результате денатурации и/или конформационных изменений.
Клиническое значение
Предполагалось, что мутации гена CELA1 связаны с диффузной неэпидермолитической пальмоплантарной кератодермией (диффузная NEPPK). Было обнаружено возможное полиморфизм гена CELA1, кодирующего этот белок. На вторичном уровне структуры этот полиморфизм проявляется в выделении короткой последовательности CELA1. Исчезнувшая последовательность содержит ключевые аминокислотные остатки Val 227 и Thr 239, которые способствуют субстратной специфичности эластазы I (выделено на рисунке 3), а также пять из восьми аминокислот, участвующих в первичном контакте образования комплекса elafin (ингибитор) /эластаза. Эти наблюдения свидетельствуют о том, что вариант последовательности может изменить специфичность субстрата фермента и отменить способность связывать ингибитор. Хотя не было обнаружено никаких явных патогенных эпидермальных аномалий, связанных с укороченным вариантом ELA1, возможно, что носители полиморфизма могут подвергаться большему риску развития распространенных кожных заболеваний, таких как псориаз и экзема (для изучения роли ELA1 в этих распространенных эпидермальных заболеваниях потребуются генетические и гистологические исследования). В результате этого процесса из N-терминала удаляется активационный пептид, что позволяет ферменту принять свою собственную конформацию.
Постпереводные изменения
Гликозилирование на уровне Asn79 и Asn233.