Serpini su superfamilija strukturno sličnih proteina koji su prvobitno identifikovani po njihovom proteaznom inhibitornom dejstvu. Oni su prisutni u svim životnim carstvima.[1] Članovi familije koji su među prvima identifikovani su delovali na serinske proteaze koje su slične himotripsinu, te je po tom osnovu familija imenovana (i.e. serinsko proteazni inhibitori).[2][3] Oni su osobeni po svom neobičnom mehanizmu dejstva, u kome oni ireverzibilno inhibiraju svoje ciljne proteaze, i pri tom podležu znatnoj konformacionoj promeni da bi se prilagodili obliku aktivnog mesta.[4][5] Ovo je u kontrastu sa uobičajenijim kompetitivnim mehanizmom proteaznih inhibitora koji se vezuju za i blokiraju pristup aktivnom mestu proteaze.[5][6]
| Serpin (inhibitor serinske proteaze) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
.png) Serpin (belo) sa svojom petljom reaktivnog centra (plavo) vezan za proteazu (siva). Nakon proteaznog pokušaja katalize ona se ireverzibilno inhibira. (: 1K9O) | |||||||||
| Identifikatori | |||||||||
| Simbol | Serpin, SERPIN (osnovni simboll familije) | ||||||||
| Pfam | PF00079 | ||||||||
| InterPro | IPR000215 | ||||||||
| PROSITE | PDOC00256 | ||||||||
| SCOP | 1hle | ||||||||
| SUPERFAMILY | 1hle | ||||||||
| CDD | cd00172 | ||||||||
| |||||||||
Serpinskom proteaznom inhibicijom se kontroliše niz bioloških procesa, uključujući koagulaciju i inflamaciju, i konsekventno ti proteini su predmet medicinskih istraživanja.[7] Njihova jedinstvena konformaciona promena ih isto tako čini predmetom istraživanja u oblastima strukturne biologije i proteinskog savijanja.[4][5] Mehanizam konformacione promene pruža izvesne prednosti, mada ima i nedostatke: serpini su podložni mutacijama koje mogu da dovedu do serpinopatija kao što je proteinski misfolding i formiranje neaktivnih dugolančanih polimera.[8][9] Serpinska polimerizacija ne samo da redukuje količinu aktivnog inhibitora, nego isto tako dovodi do akumulacije polimera, uzrokujući ćelijsku smrt i disfunkciju organa.[7]
Mada većina serpina kontroliše proteolitičke kaskade, neki od proteina sa serpinskom strukturom nisu enzimski inhibitori, nego umesto toga vrše različite funkcije kao što je skladištenje (kao u ovalbuminu belanca), transport kao kod hormonskih transportnih proteina (tiroksin-vezujući globulin, kortizol-vezujući globulin) i molekularno šaperonstvo (HSP47).[6] Termin serpin se isto tako koristi za opisivanje tih članova, uprkos njihovim neinhibitornim funkcijama, pošto su oni evoluciono srodni.[1]
Istorija
Proteazana inhibitorna aktivnost u krvnoj plazmi je utvrđena tokom kasnih 1800-tih.[10] Tokom 1950-tih su serpini antitrombin i alfa 1-antitripsin izolovani.[11] Inicijalna istraživanja su bila usredsređena na njihovu ulogu u ljudskim bolestima: alfa 1-antitripsinska deficijencija je jedna od najčešćih genetičkih bolesti, koja uzrokuje emfisemu,[8][12][13] a antitrombinska deficijencia dovodi do tromboze.[14][15]
Tokom 1980-tih, postalo je jasno da su ovi inhibitori deo superfamilije srodnih proteina koja obuhvata proteazne inhibitore (e.g. alfa 1-antitripsin) i neinhibitorne članove (e.g. ovalbumin).[16] Tokom istog perioda, prve strukture serpinskih proteina su rešene (prvo u relaksiranoj, i kasnije u napregnutoj konformaciji).[17][18] Strukture su pokazale da inhibitorni mehanizam obuhvata neobičnu konformacionu promenu i podstakle su dalji strukturni fokus na izučavanju serpina.[5][18]
Preko 1000 serpina je do sada identifikovano, uključujući 36 ljudskih proteina, kao i molekule iz svih carstava životnih formi — životinja, biljki, gljiva, bakterija, i arhaja — i pojedinih virusa.[19][20][21] Tokom 2000-tih, uvedena je sistematska nomenklatura da bi se kategorisali članovi serpinske superfamilije na bazi njihovih evolucionarnih odnosa.[1] Serpini su najveća i najraznovrsnija superfamilija proteaznih inhibitora.[22]
Reference
Spoljašnje veze
Wikiwand in your browser!
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.
