Prohormone converase

The Prohormone converase memangkin pemisahan komponen proteohormon dan neuropeptida yang tidak diperlukan. Selalunya ia akan berkuatkuasa sejurus selepas protein yang sesuai diterjemahkan. Penyakit yang berkaitan dengan prohormone convertase jarang dijumpai.

Apa itu Prohormone Convertase?

Prohormone converase adalah protease serin, yang mengubah protein yang baru terbentuk dari bentuk asalnya dengan memisahkan komponen protein tertentu menjadi bentuk berkesan.

Semasa menyebut prohormone convertase, proprotein convertase 1 (PC1) biasanya dimaksudkan. Ini mengubah banyak proteohormon dan neuropeptida dari proform mereka menjadi bentuk yang berkesan sebagai sebahagian daripada apa yang disebut pengubahsuaian pasca-terjemahan. Contohnya ialah reaksi katalitik proinsulin dalam insulin.

Sebagai tambahan kepada proinsulin, proprotein convertase 1 turut serta dalam pengubahsuaian proopiomelanocortin, prorenin, prodynorphin, proenkephalin, oxytocin neurophysin dan prosomatostatin. Sejurus selepas terjemahan (protein biosintesis), protein ini diubah menjadi protein berkesan sebenar dengan memisahkan komponen protein. Dalam prosesnya, ikatan peptida dipecah.

Oleh kerana prohormone converase adalah protease serin, pusat pemangkin enzim ini adalah triad katalitik. Triad katalitik terdiri daripada tiga asid amino asid amino, histidin dan serin. Sisa asid amino mereka dihubungkan antara satu sama lain melalui ikatan hidrogen. Gabungan ini membolehkan mereka memutuskan ikatan peptida secara pemangkin. Pemangkin berlaku melalui perantaraan kovalen dan oleh itu disebut sebagai pemangkin kovalen.

Proprotein convertase 1 (PC1) terdiri daripada 643 asid amino. Ion kalsium bertindak sebagai kofaktor. Convertases prohormone lain adalah PC2 dan PC3 sebagai tambahan kepada PC1.

Fungsi & tugas

Fungsi konvertase prohormon harus digambarkan terlebih dahulu menggunakan contoh insulin. Semasa terjemahan sintesis insulin, preproinsulin dihasilkan terdiri daripada urutan isyarat, rantai B, peptida C dan rantai A. Keseluruhan molekul terdiri daripada 110 asid amino. Setelah dibawa ke retikulum endoplasma, urutan isyarat dipotong dengan pembentukan proinsulin, dengan jambatan disulfida terbentuk antara rantai A dan rantai B. Proinsulin kini mengandungi 84 asid amino. Kemudian rantai C dipisahkan oleh peptidase khas (prohormone convertase). Rantai yang tinggal hanya dihubungkan oleh jambatan disulfida. Rantai A mengandungi 21 asid amino dan rantai B 30 asid amino. Insulin kini telah terbentuk, yang distabilkan dalam bentuk heksamer oleh ion zink.

Proopiomelanocortin adalah substrat lain yang mungkin untuk prohormone convertase. Proopiomelanocortin dirembeskan dalam adenohypophysis, hypothalamus, plasenta atau epithelia dan merupakan pendahulu beberapa hormon peptida yang penting. Ia boleh dibahagikan kepada 10 hormon yang berbeza oleh prohormone convertase. Ini termasuk adrenokortikotropin (ACTH), hormon perangsang melanosit, peptida perantaraan seperti kortikotropin (CLIP), gammalipotropin atau betaendorphin.

Hormon yang terbentuk disintesis selepas terjemahan dari prohormone. Peptida opioid enkephalin dan dynorphin juga terbentuk oleh konvertase dari proenkephalin dan prodyphomin. Mereka berfungsi sebagai penghilang rasa sakit semula jadi.

Bahan aktif lain adalah hormon seperti renin, yang dihasilkan dari prorenin oleh konvertase. Renin mendorong pembentukan vasopressin melalui pelbagai reaksi. Vasopressin adalah hormon antidiuretik. Hormon oxytocin, pada gilirannya, selalu dihasilkan sebagai neurofisin oxytocin. Ini disimpan di lobus posterior kelenjar pituitari dan, jika perlu, berpecah menjadi oxytocin dan neurophysin menggunakan pemangkin dengan prohormone convertase.

Sebab-sebab pembentukan bentuk pro pelbagai proteohormon dan neuropeptida adalah pelbagai. Sebilangan besarnya adalah kerana ia adalah bentuk penyimpanan dan pengangkutan yang murah. Walau bagaimanapun, mereka mesti diubah menjadi berkesan. Prohormon umumnya tergolong dalam kumpulan protein prekursor, yang juga mengandungi protein prenzim dan struktur prekursor. Semua protein prekursor mengandungi urutan tambahan yang mempengaruhi aktiviti protein sedemikian sehingga tidak aktif. Ini berlaku melalui pengaruh jujukan ini pada penyesuaian struktur tersier. Apabila urutan tambahan dipotong, perubahan konformasi secara tiba-tiba berlaku di dalam molekul. Seluruh molekul diaktifkan semula.

Anda boleh mendapatkan ubat anda di sini

Penyakit & penyakit

Penyakit yang berkaitan dengan prohormone converase sangat jarang berlaku. Mereka biasanya berlaku sekiranya berlaku kecacatan genetik. Tidak diketahui mengapa penyakit ini jarang berlaku. Sebilangan besar mutasi gen mungkin begitu teruk sehingga tidak dapat disatukan dengan kehidupan.

Walau bagaimanapun, beberapa kes diketahui di mana terdapat mutasi pada gen PCSK1. Penyakit ini berkaitan dengan gangguan metabolik yang teruk. Kekurangan prohormone convertase I telah dijelaskan pada dua pesakit sahaja. Ini adalah seorang wanita berusia 43 tahun dan seorang gadis kecil. Kedua-dua pesakit mengalami kegemukan yang teruk pada masa kanak-kanak. Hipoglikemia yang teruk dan peningkatan tahap prohormon beberapa proteohormon juga diperhatikan. Pada masa yang sama, kedua-dua pesakit mengalami gangguan penyerapan di usus, yang disertai dengan cirit-birit yang teruk. Wanita itu juga menderita hipogonadisme hipogonadotropik tanpa haid.

Pelbagai simptom tersebut adalah akibat kegagalan menghasilkan hormon yang berkesan dari bentuk protein proteohormon. Proinsulin sangat meningkat apabila insulin rendah. Ia sukar untuk diubah. Walau bagaimanapun, proinsulin sudah menurunkan kadar gula dalam darah. Namun, kerana kepekatannya sangat tinggi, ini menyebabkan hipoglikemia. Prohormon lain seperti proglucagon atau proopiomelanocortin kemudian juga meningkat. Gangguan pencernaan kekal disebabkan oleh tahap somastatin yang rendah, kerana prosomastatin tidak lagi ditukar menjadi somastatin. Oleh itu, pepsin, gastrin dan enzim pankreas tidak lagi dapat dihambat.