A Prohormon-konvertáz katalizálja a proteohormonok és neuropeptidek felesleges komponenseinek elválasztását. Általában azonnal a megfelelő fehérjék transzlációja után lép hatályba. A prohormon-konvertázzal összefüggő betegségeket nagyon ritkán találtak meg.
Mi a Prohormone Convertase?
A prohormon-konvertáz egy szerin-proteáz, amely az újonnan kialakult fehérjéket az eredeti formájukból átalakítja azáltal, hogy bizonyos fehérjekomponenseket hatékony formává osztja.
A prohormon-konvertáz említésénél általában a proprotein-konvertáz 1-t (PC1) értjük. Számos proteohormont és neuropeptidet átalakít a formájukból hatékony formává az úgynevezett poszt-transzlációs módosítás részeként. Erre példa a proinsulin katalitikus reakciója az inzulinban.
A proinsulin mellett a proprotein-konvertáz 1 részt vesz a proopiomelanokortin, prorenin, prodynorphin, proenkefalin, oxitocin neurofizin és prosomatosztatin módosításában. Közvetlenül a transzláció (fehérjebioszintézis) után ezeket a fehérjéket valódi hatékony fehérjévé változtatják meg a fehérjekomponensek elválasztásával. A folyamat során a peptidkötések lebontásra kerülnek.
Mivel a prohormon-konvertáz szerin-proteáz, ennek az enzimnek a katalitikus központja az úgynevezett katalitikus triád, amely a három aminosavból, aszparaginsavból, hisztidinből és szerinből áll. Aminosav-maradékaik hidrogénkötések útján kapcsolódnak egymáshoz. Ez a kombináció lehetővé teszi számukra a peptidkötések katalitikus megbontását. A katalízist kovalens közbenső termékek útján hajtjuk végre, ezért kovalens katalízisnek nevezzük.
A proprotein-konvertáz 1 (PC1) 643 aminosavból áll. A kalciumion kofaktorként működik. Egyéb prohormon-konvertázok a PC1 mellett a PC2 és a PC3.
Funkció és feladat
A prohormon-konvertáz működését először az inzulin példáján kell bemutatni. Az inzulinszintézis transzlációja során preproinsulint állítanak elő, amely jelszekvenciából, B-láncból, C-peptidből és A-láncból áll. Az egész molekula 110 aminosavból áll. Az endoplazmatikus retikulumba való szállítás után a szignálszekvencia eloszlik proinsulin képződésével, és diszulfid hidakat képeznek az A lánc és a B lánc között. A proinsulin most 84 aminosavat tartalmaz. Ezután a C-láncot speciális peptidázok (prohormon-konvertáz) segítségével elválasztják. A megmaradó láncokat csak diszulfid hidak kötik össze. Az A lánc 21 aminosavat és a B lánc 30 aminosavat tartalmaz. Inzulin képződött, amelyet hexamer formájában egy cink-ion stabilizált.
A proopiomelanokortin a prohormon-konvertáz másik lehetséges szubsztrátja. A proopiomelanokortin az adenohipofízisben, a hypothalamusban, a placentában vagy az epitéliában választódik ki, és néhány fontos peptidhormon előfutára. A prohormon-konvertáz 10 különböző hormonra bontható. Ide tartoznak az adrenokortikotropin (ACTH), a melanocitákat stimuláló hormonok, a kortikotropin-szerű közbenső peptidek (CLIP), gammalipotropin vagy bétaendorfin.
A képződött hormonokat poszt-transzlációs úton szintetizálják a prohormonból. Az enkefalin és a dynorfin opioid peptideket proenkefalinból és prodyphominból származó konvertázok is képezik. Természetes fájdalomcsillapítóként működnek.
Egy másik hatóanyag a hormonszerű renin, amelyet a proreninből konvertázok állítanak elő. A renin különféle reakciók révén elősegíti a vazopresszin képződését. A vazopresszin antidiuretikum hormon. Az oxitocin hormont viszont mindig oxitocin neurofizin formájában termelik. Ezt az agyalapi mirigy hátsó lebenyében tárolják, és ha szükséges, prohormon-konvertázzal végzett katalízissel oxitocinnre és neurofizinre osztják.
A különböző proteohormonok és neuropeptidek pro formáinak kialakulásának okai különféleek. Leginkább azért, mert ezek a tárolás és szállítás olcsó formái. A hatékonyság érdekében ezeket azonban meg kell változtatni. A prohormonok általában a prekurzor fehérjék csoportjába tartoznak, amelyek proenzimeket és prekurzor strukturális proteineket is tartalmaznak. Minden prekurzor fehérje további szekvenciákat tartalmaz, amelyek úgy befolyásolják a fehérje aktivitását, hogy inaktivitássá válik. Ez ezen szekvenciáknak a tercier szerkezet konformációjára gyakorolt hatása révén történik. Amikor a további szekvenciákat elválasztjuk, a konformáció hirtelen változása történik a molekulán belül. Az egész molekula újra aktiválódik.
Itt megtalálja gyógyszereit
Muscle Izomgyengeség elleni gyógyszerekBetegségek és betegségek
A prohormon-konvertázzal összefüggő betegségek nagyon ritkák. Általában genetikai rendellenességek esetén fordulnak elő. Nem ismert, hogy a rendellenességek miért olyan ritkák. A legtöbb génmutáció ezután annyira súlyos lehet, hogy nem egyeztethető össze az élettel.
Néhány eset azonban ismert, amikor a PCSK1 génben mutációt találtak. A betegségek súlyos anyagcsere-rendellenességekkel járnak. A prohormon-konvertáz I hiányt csak két betegnél írták le. Ez egy 43 éves nő és egy kislány. Mindkét betegnél gyermekkori extrém elhízás alakult ki. Súlyos hipoglikémiát és egyes proteohormonok prohormonszintjének emelkedését is megfigyelték. Ugyanakkor mindkét betegnek a belekben felszívódási rendellenességei voltak, melyeket súlyos hasmenés kísért. A nő menstruáció nélküli hipogonadotropikus hipogonadizmust is szenvedett.
A különféle tünetek abból adódnak, hogy nem sikerült előállítani a hatékony hormonokat a proteohormonok pro formáiból. A proinsulin jelentősen megemelkedik, ha alacsony az inzulinszint. Nehéz átalakítani. A proinsulin azonban már csökkenti a vér cukor szintjét. Mivel azonban a koncentráció olyan magas, hypoglykaemiahoz vezet. Más prohormonok, például proglükagon vagy proopiomelanokortin szintén növekednek. Az állandó emésztési rendellenességeket az alacsony szomasztatinszint okozza, mivel a prosomasztatin már nem alakul át somasztatinná. Így a pepszint, a gastrint és a hasnyálmirigy enzimeket már nem lehet gátolni.
.jpg)
