Нейтрофильная эластаза - Neutrophil elastase
Эластаза нейтрофилов ( EC 3.4.21.37 , эластаза лейкоцитов , ELANE , ELA2 , эластаза 2 , нейтрофил , эластаз , сериновая эластаза , подтип эластазы лейкоцитов человека (HLE) ) представляет собой сериновую протеиназу из того же семейства, что и химотрипсин, и обладает широкой субстратной специфичностью. Выделяемый нейтрофилами и макрофагами во время воспаления, он уничтожает бактерии и ткани хозяина. Он также локализуется во внеклеточных ловушках нейтрофилов (NET) благодаря высокому сродству к ДНК, что является необычным свойством для сериновых протеаз.
Как и в случае других сериновых протеиназ она содержит систему реле заряда , состоящего из каталитической триады из гистидин , аспартат , и сериновых остатков , которые распределены по всей первичной последовательности полипептида , но которые сведены вместе в трехмерной конформации уложенного белка. Ген, кодирующий эластазу нейтрофилов, ELA2, состоит из пяти экзонов . Эластаза нейтрофилов тесно связана с другими цитотоксическими иммунных сериновых протеаз, таких как гранзимами и катепсина G . Он более отдаленно связан с пищеварительным CELA1 .
Нейтрофильная форма эластазы ( EC 3.4.21.37 ) имеет длину 218 аминокислот с двумя углеводными цепями, связанными с аспарагином (см. Гликозилирование ). Он присутствует в гранулах азурофилов в цитоплазме нейтрофилов . По-видимому, существует две формы эластазы нейтрофилов, называемые IIa и IIb.
Ген
В организме человека, эластазы нейтрофилов кодируются Elane ген , который находится на хромосоме 19.
Функция
Эластазы образуют подсемейство сериновых протеаз, которые гидролизуют многие белки в дополнение к эластину. У человека есть шесть генов эластазы, которые кодируют структурно похожие белки эластазы 1, 2, 2A, 2B, 3A и 3B. Нейтрофильная эластаза гидролизует белки в специализированных лизосомах нейтрофилов, называемых азурофильными гранулами , а также белки внеклеточного матрикса после высвобождения белка из активированных нейтрофилов. Эластаза нейтрофилов может играть роль в дегенеративных и воспалительных заболеваниях за счет протеолиза коллагена-IV и эластина внеклеточного матрикса. Этот белок разрушает белок А внешней мембраны (OmpA) E. coli, а также факторы вирулентности таких бактерий, как Shigella, Salmonella и Yersinia. Мутации в этом гене связаны с циклической нейтропенией (CyN) и тяжелой врожденной нейтропенией (SCN). Этот ген сгруппирован с другими членами семейства генов сериновой протеазы, генами азуроцидина 1 и протеиназы 3, на хромосоме 19pter. Все 3 гена экспрессируются координированно, и их белковые продукты упаковываются вместе в гранулы азурофилов во время дифференцировки нейтрофилов.
Клиническое значение
Нейтрофильная эластаза - важный фермент протеазы, который при аберрантной экспрессии может вызвать эмфизему или эмфизематозные изменения. Это включает в себя нарушение структуры легких и увеличение воздушного пространства. Мутации гена ELANE вызывают циклическую и тяжелую врожденную нейтропению , то есть неспособность нейтрофилов созреть. В исследовании 2019 года было подтверждено, что делеция ELANE не вызывает нейтропении.
Ингибиторы
Чтобы минимизировать повреждение тканей, существует немного ингибиторов эластазы нейтрофилов. Одна группа ингибиторов - это серпины ( ингибиторы сериновой протеазы). Было показано, что эластаза нейтрофилов взаимодействует с альфа-2-антиплазмином , который принадлежит к семейству белков Serpin.
Смотрите также
использованная литература
дальнейшее чтение
- Дейл Д.К., Лайлс В.К., Гарвич Д., Априкян А.Г. (2001). «Клинические последствия мутаций эластазы нейтрофилов при врожденной и циклической нейтропении». J. Pediatr. Гематол. Онкол . 23 (4): 208–10. DOI : 10.1097 / 00043426-200105000-00005 . PMID 11846296 .
- Хорвиц М., Бенсон К.Ф., Дуан З., Лицо Р.Э., Векслер Дж., Уильямс К., Албани Д., Ли Ф.К. (2003). «Роль нейтрофильной эластазы в синдромах недостаточности костного мозга: молекулярно-генетическое возрождение гипотезы халона». Curr. Opin. Гематол . 10 (1): 49–54. DOI : 10.1097 / 00062752-200301000-00008 . PMID 12483111 . S2CID 22277675 .
- Анклифф П.Дж., Гейл Р.Э., Линч, округ Колумбия (2003). «Мутации нейтрофильной эластазы при врожденной нейтропении». Гематология . 8 (3): 165–71. DOI : 10.1080 / 1024533031000107497 . PMID 12745650 . S2CID 19283939 .
- Хорвиц М., Бенсон К.Ф., Дуан З., Ли Ф.К., Человек RE (2004). «Наследственная нейтропения: собаки объясняют мутации эластазы нейтрофилов человека». Тенденции Мол Мед . 10 (4): 163–70. DOI : 10.1016 / j.molmed.2004.02.002 . PMID 15059607 .
внешние ссылки
- GeneReviews / NCBI / NIH / UW запись о нейтропении, связанной с ELANE
- Нейтрофил + эластаза в медицинских предметных рубриках Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)
- Обзор всей структурной информации, доступной в PDB для UniProt : P08246 (нейтрофильная эластаза) в PDBe-KB .
