Loading AI tools
מוויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
סרין פרוטאז או סרין אנדופפטידאז (שם חדש) הוא שמה של משפחת אנזימי פפטידאז (אנזימים אשר מבקעים קשר פפטידים בחלבונים). סרין פרוטאזות מאופיינים על ידי נוכחות של סרין באתר הפעיל של האנזים. סרין פרוטאז מקופל בהתאמה מבנית ויתר על כן הוא תת-קבוצה לאותה משפחה אשר משותפת בהתאמה רצפית. בגוף האדם מכיל האנזים כימוטריפסין כמו סבטיליזין אלפא או בטא הידרוליזה וסיגנל-אות פפטידאז. סרין פרוטאז נוטל תפקיד בתפקוד הגוף כולל קרישת דם, במערכת החיסון ודלקת. כמו כן, תורם לעיכול אנזימי בפרוקריוטי ובאאוקריוטי.
| יש לערוך ערך זה. ייתכן שהערך סובל מבעיות ניסוח, סגנון טעון שיפור או צורך בהגהה, או שיש לעצב אותו, או מפגמים טכניים כגון מיעוט קישורים פנימיים. | |
שלשת סרין פרוטאז של כימוטריפסין מסונתזים על ידי תאים בלבלב, מופרשים במעי הדק ואחראים לזירוז של הידרוליזה של קשר פפטידי. שלושת האנזימים דומים מבנית, כפי שניתן לראות באמצעות מבנה x-ray שלהם. ההבדל הנראה הוא בקשר הפפטידי אשר נקרא קשר scissile. ההבדל באנזימים, כמו ברוב האנזימים הוא הספציפיות בראקציה אשר הם מקטלזים. כל אחד מסרין פרוטאז מכווין באזור שונה של שרשרת פוליפפטידית.
שילוב של שלושת האנזימים יוצר תפקוד יעיל ובעיקר אחראי על פירוק חלבונים.
סאבטיליזין הוא סרין פרוטאז בפרוקריוטים. סאבטיליזין אינו קשור אבולוציוני לכימוטריפסין, אבל בעל מכניזם המכיל שלשה קטליטית זהה.
המרכיב העיקרי במנגנון הקטליזה של כימוטריפסין וסאבטיליזין הוא השלשה הקטליטית. השלישייה ממוקמת באתר הפעיל של האנזים במקום בו קטליזה מתרחשת ומשמרת את אנזימי סרין פרוטאז. השלשה מתואמת במבנה ומרכיבה שלוש חומצות אמיניות. היסטידין (His-57)סרין (Ser-195) (ומכאן השם סרין פרוטאז) וחומצה אספרטית (Asp-102). ממוקמים קרוב אחד לשני בלב האנזים חומצות אלו הן המפתח לחומצות אמינו אשר בעלות תפקיד ביכולת ביקוע של פרוטאז.
קטליזה של פפטיד יכולה להיראות כמו קטליזת פינג-פונג, אשר קישור סובסטרט (במקרה זה פוליפפטיד) מתבקע, תוצר משוחרר (במקרה זה N טרמינלי, חצוי בפפטיד) קישור סובסטרט אחר (מים) תוצר נוסף (קצה C-חצי מפפטיד).
כל שלש חומצות האמינו מבצעות תפקיד ספציפי בתהליך זה:
קבוצה קרבוקסילית של חומצה אספרטית בקשר המימני פונה עם היסטידין, יוצר זוג אלקטרונים בעל מטען יותר שלילי. כל הראקציה יכולה להיות מסוכמת כאמור:
חומצות אמיניות נוספות של פרוטאז Gly 193 ו-Ser 195 מעורבות בחור האוקסיאניון ( Oxyanion Hole ). Ser 195 ו-Gly 193 יכולות לתרום מימן לקשר המימני. כאשר נוצר חלל פנים אצטיל אנזים, היון החמצני השלילי מקבל אלקטרון מהקשר הכפול הקרבונילי ונכנס בהתאמה מושלמת לחור האוקסיאניון. סרין פרוטאז נקשר למצב המעבר וכולל מבנה מועדף. אנרגיית השפעול יורדת בראקציה. העדפת קישור אחראית לניצולת קטליטית של אנזים.
יש מעכבים מסוימים אשר ממלאים את האתר הפעיל ומונעים מהאזמים לתפקד כראוי. טריפסין, אנזים עוצמתי, מעכב את עיכול הלבלב על ידי יצירת חלל בלבלב.
זימוגן מופיע בצורתו הלא פעילה, פועלים לאחר סינתזה ואז מיד מתחילים את הסנתוז ברקמה האורגנית. דלקת לבלב יכולה להתרחש כאשר יש פעילות אנזימטית בטרם עת, הגורם לעיכול עצמי.
זימוגנים גדולים בצורתם הלא פעילה, יש ביכולתם להתפרק לאנזימים קטנים ופעילים. ההבדל בין זימוגן לאנזים פעיל הוא באתר הפעיל של הקטליז, לכן רק לאחר שפעול, ושינוי במבנה יכול להתרחש פרוטאוליזיס.
| זימוגן | אנזים | הערות |
| טריפסינוגן | טריפסין | כאשר טריפסינוגן חודר למעי הדק, מופרש מהקרום הרירי של התריסריון, מבוקע אחרי ליזין 15הקשר הפפטידי של זימוגן. כתוצאה מכך, טריפסינוגן הופך לטריפסין. טריפסין גם כן אחראי לביקוע קשר פפטידי אחרי ליזין. |
| כמוטריפסינוגן | כמוטריפסין | עיכול תוך תאי, יוצר שפעול של כימוטריפסין. |
| פרואלסטאז | אלסטאז | משופעל על ידי ביקוע דרך טריפסין
. |
כפי שנראה, פעילות כמוטריפסינוגן לכימוטריפסין חיונית, מכיוון שהפעולה היא ראקציה של עצמה. חשוב שהשפעול לא יתרחש בטרם עת. יש מספר אמצעי הגנה למניעת עיכול עצמי:
- שפעול טריפסינוגן על ידי טריפסין, יחסית איטי.
- זימוגנים מאוכסנים בקפסולה העמידה בפני פרוטאוליזה.
סרין פרוטאז מעוכב על ידי מגוון קבוצות מעכבים, כולל מעכבים כימיים מלאכותיים וטבעיים. משפחה אחת של מעכב טבעי נקראת "סרפינס" (קיצור של מעכב סרין פרוטאז), היכול ליצור קשר קוולנטי עם סרין פרוטאז, ועל ידי כך גורם לעיכוב בפעולה. הלמידה הטובה ביותר של סרפינס הם אנטיתרומבין ואלפא 1 אנטירפסין, למידת תפקידם בקרישה ובתרומבוזה ונפחת / A1AT. מולקולה קטנה מלאכותית ובלתי הפיכה היא AEBSF ו PMSF .
מוטציה יכולה לגרום להפחתה בפעילות האנזימטית. עלולה לגרום, לדוגמה למוטציה בחלבון C, אשר יוביל לרמה נמוכה מידי של חלבון ולהפחתה בפעילות ולגרום לפקקת.
הגדרה של רמת סרין פרוטאז יכולה לשמש להקשר של מחלה ספציפית.
- רמת גורם קרישה יכולה לאבחן מצב תרומבוטי.
- אלסטז צואתי, ניתן לאבחן פעילות הקשורה להפרשת בלוטות אל מחוץ לגוף של הלבלב, CF או דלקת לבלב כרונית.
- פרוסטטה מסוימת יכולה לקבוע סיכון של סרטן הערמונית.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
