Serpina

Serpina (inhibidor da serina protease)
Unha serpina (en branco) co seu 'bucle do centro reactivo' (azul) unido a unha protease (gris). Unha vez que a protease intenta a catálise será inhibida irreversiblemente. (PDB 1K9O)
Identificadores
SímboloSerpin, SERPIN (símbolo raíz de familia)
PfamPF00079
InterProIPR000215
PROSITEPDOC00256
SCOPe1hle / SUPFAM
CDDcd00172

As serpinas son unha superfamilia de proteínas con estruturas similares que foron inicialmente identificadas pola súa actividade de inhibición de proteases e poden atoparse en todos os reinos de seres vivos.[1][2] Serpina é un acrónimo que se acuñou orixinalmente así porque as primeiras serpinas descubertas actuaban sobre as serina proteses similares á quimotripsina (que en inglés serían serine protease inhibitors = serpin).[3][4][5] Son notables polo seu mecanismo de acción infrecuente, no cal inhiben irreversiblemente as súas proteases diana ao sufriren un gran cambio conformacional para distorsionar o sitio activo da súa molécula diana.[6][7] Isto contrasta co mecanismo máis común de inhibición competitiva para inhibidores da protease que se unen e bloquea o acceso ao sitio activo da protease.[8][9]

A inhibición de proteases feita polas serpinas controla un conxunto de procesos biolóxicos, como a coagulación e a inflamación, e consecuentemente estas proteínas son o obxectivo dunha intensa investigación médica.[10] O seu cambio conformacional peculiar tamén espertou o interese no eido da bioloxía estrutural e pregamento de proteínas.[7][8] Os mecanismos de cambio conformacional danlles certas vantaxes, pero tamén teñen inconvenientes: as serpinas son vulnerables a mutacións que poden resultar en serpinopatías como o pregamento incorrecto de proteínas e a formación de polímeros de cadea longa inactivos.[11][12] A polimerización das serpinas non só reduce a cantidade de inhibidor activo, senón que tamén causa a acumulación dos polímeros, orixinando morte celular e insuficiencia orgánica.[10]

Aínda que a maioría das serpinas controlan cadoiros proteolíticos, algunhas proteínas con estrutura de serpina non son inhibidores encimáticos, senón que realizan diversas funcións como o almacenamento (como faría a ovoalbumina na clara de ovo), transporte, como en proteínas transportadoras de hormonas (globulina fixadora de tiroxina, globulina fixadora de cortisol), e chaperonización molecular (HSP47).[9] O termo serpina utilízase para describir estes membros tamén, malia non teren función inhibitoria, xa que están evolutivamente relacionados.[1]

  1. 1,0 1,1 Erro no código da cita: Etiqueta <ref> non válida; non se forneceu texto para as referencias de nome Silverman_2001
  2. Spence MA, Mortimer MD, Buckle AM, Minh BQ, Jackson CJ (xuño de 2021). Echave J, ed. "A Comprehensive Phylogenetic Analysis of the Serpin Superfamily". Molecular Biology and Evolution 38 (7): 2915–2929. PMC 8233489. PMID 33744972. doi:10.1093/molbev/msab081. 
  3. Carrell RW, Boswell DR (1986). Barrett AJ, Salvesen G, eds. Serpins: the superfamily of plasma serine proteinase inhibitors. Proteinase Inhibitors (en English) (Amsterdam: Elsevier Science Publishers BV). pp. 403–420. ISBN 0-444-80763-2. 
  4. Silverman GA, Whisstock JC, Bottomley SP, Huntington JA, Kaiserman D, Luke CJ, Pak SC, Reichhart JM, Bird PI (agosto de 2010). "Serpins flex their muscle: I. Putting the clamps on proteolysis in diverse biological systems". The Journal of Biological Chemistry 285 (32): 24299–24305. PMC 2915665. PMID 20498369. doi:10.1074/jbc.R110.112771. 
  5. Whisstock JC, Silverman GA, Bird PI, Bottomley SP, Kaiserman D, Luke CJ, Pak SC, Reichhart JM, Huntington JA (agosto de 2010). "Serpins flex their muscle: II. Structural insights into target peptidase recognition, polymerization, and transport functions". The Journal of Biological Chemistry 285 (32): 24307–24312. PMC 2915666. PMID 20498368. doi:10.1074/jbc.R110.141408. 
  6. Huntington JA, Read RJ, Carrell RW (outubro de 2000). "Structure of a serpin-protease complex shows inhibition by deformation". Nature 407 (6806): 923–926. Bibcode:2000Natur.407..923H. PMID 11057674. doi:10.1038/35038119. 
  7. 7,0 7,1 Gettins PG (decembro de 2002). "Serpin structure, mechanism, and function". Chemical Reviews 102 (12): 4751–4804. PMID 12475206. doi:10.1021/cr010170. 
  8. 8,0 8,1 Whisstock JC, Bottomley SP (decembro de 2006). "Molecular gymnastics: serpin structure, folding and misfolding". Current Opinion in Structural Biology 16 (6): 761–768. PMID 17079131. doi:10.1016/j.sbi.2006.10.005. 
  9. 9,0 9,1 Erro no código da cita: Etiqueta <ref> non válida; non se forneceu texto para as referencias de nome Law_2006
  10. 10,0 10,1 Stein PE, Carrell RW (febreiro de 1995). "What do dysfunctional serpins tell us about molecular mobility and disease?". Nature Structural Biology 2 (2): 96–113. PMID 7749926. doi:10.1038/nsb0295-96. 
  11. Janciauskiene SM, Bals R, Koczulla R, Vogelmeier C, Köhnlein T, Welte T (agosto de 2011). "The discovery of α1-antitrypsin and its role in health and disease". Respiratory Medicine 105 (8): 1129–1139. PMID 21367592. doi:10.1016/j.rmed.2011.02.002. 
  12. Erro no código da cita: Etiqueta <ref> non válida; non se forneceu texto para as referencias de nome Carrell_1997

Serpina

Dodaje.pl - Ogłoszenia lokalne