![cover image](https://wikiwandv2-19431.kxcdn.com/_next/image?url=https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e1/Serpin_%2528stressed%2529.png/640px-Serpin_%2528stressed%2529.png&w=640&q=50)
เซอร์ปิน
สารประกอบ / From Wikipedia, the free encyclopedia
เซอร์ปิน (อังกฤษ: Serpin) เป็นมหาวงศ์ของกลุ่มโปรตีนที่มีโครงสร้างคล้ายคลึงกัน ถูกค้นพบเป็นครั้งแรกจากการที่กลุ่มโปรตีนดังกล่าวสามารถออกฤทธิ์เป็นสารยับยั้งเอนไซม์โปรตีเอส โดยกลุ่มโปรตีนเซอร์ปินนี้พบได้ในสิ่งมีชีวิตในทุกอาณาจักร[1] ทั้งนี้ ชื่อ เซอร์ปิน นั้นถูกตั้งมาจากการที่เซอร์ปินชนิดแรกที่ถูกค้นพบออกฤทธิ์ต้านซีรีนโปรตีเอสที่มีโครงสร้างคล้ายไคโมทริปซิน (serine protease inhibitors)[2][3] โปรตีนในมหาวงศ์นี้มีกลไกการออกฤทธิ์ที่โดดเด่นซึ่งไม่ค่อยพบเห็นได้ทั่วไปนัก กล่าวคือ เมื่อเซอร์ปินเข้าจับกับเอนไซม์เป้าหมาย การทำงานของเอนไซม์นั้นจะถูกยับยั้งแบบไม่สามารถผันกลับได้ (irreversibly inhibition) โดยทำให้เกิดการเปลี่ยนโครงรูปขนาดใหญ่บนตำแหน่งกัมมันต์ของเอนไซม์ที่ถูกจับ[4][5] ซึ่งแตกต่างจากกลไกการยับยั้งแข่งขันทั่ว ๆ ไปของสารยับยั้งเอนไซม์โปรตีเอสที่มักเข้าจับและขัดขวางการเข้าถึงตำแหน่งกัมมันต์บนเอนไซม์[5][6]
![]() | ลิงก์ข้ามภาษาในบทความนี้ มีไว้ให้ผู้อ่านและผู้ร่วมแก้ไขบทความศึกษาเพิ่มเติมโดยสะดวก เนื่องจากวิกิพีเดียภาษาไทยยังไม่มีบทความดังกล่าว กระนั้น ควรรีบสร้างเป็นบทความโดยเร็วที่สุด |
เซอร์ปิน (สารยับยั้งเอนไซม์ซีรีนโปรตีเอส) | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
![]() ภาพแสดงโปรตีนเซอร์ปิน (สีขาว) ซึ่งมีวงศูนย์ปฏิกิริยา (reactive centre loop; สีน้ำเงิน) จับอยู่กับเอนไซม์โปรตีเอส (สีเทา). เมื่อเอนไซม์โปรตีเอสพยายามที่จะเข้าเร่งปฏิกิริยา เอนไซม์ดังกล่าวจะถูกยับยั้งการทำงานโดยเซอร์ปิน ซึ่งไม่สามารถผันกลับได้ (PDB 1K9O) | |||||||||||
ข้อมูลจำเพาะ | |||||||||||
สัญลักษณ์ | Serpin, SERPIN (root symbol of family) | ||||||||||
Pfam | PF00079 | ||||||||||
InterPro | IPR000215 | ||||||||||
PROSITE | PDOC00256 | ||||||||||
SCOPe | 1hle / SUPFAM | ||||||||||
CDD | cd00172 | ||||||||||
|
การยับยั้งเอนไซม์โปรตีเอสของเซอร์ปินนั้นส่งผลต่อกระบวนการทางชีวภาพของสิ่งมีชีวิตหลายประการ ซึ่งรวมไปถึงการจับลิ่มของเลือดและการอักเสบ จึงทำให้โปรตีนเหล่านี้ได้รับความสนใจเป็นอย่างมากในการศึกษาวิจัยทางการแพทย์[7] นอกจากนี้ ด้วยการออกฤทธิ์ด้วยการเปลี่ยนโครงรูปที่เป็นเอกลักษณ์ ยังทำให้กลุ่มโปรตีนนี้เป็นที่สนใจในกลุ่มการวิจัยด้านชีววิทยาเชิงโครงสร้างและการม้วนพับโปรตีนอีกด้วย[4][5] อย่างไรก็ตาม ถึงแม้การออกฤทธิ์เพื่อให้เกิดการเปลี่ยนโครงรูปของเซอร์ปีนจะมีข้อดีหลายประการ แต่ก็มีข้อด้อยเช่นเดียวกัน โดยเซอร์ปีนอาจมีความเสี่ยงต่อการกลายพันธุ์เพิ่มขึ้น ซึ่งจะส่งผลให้เกิดโรคจากความผิดปกติของเซอร์ปิน (serpinopathies) อันเป็นผลต่อเนื่องมาจากการม้วนพับโปรตีนที่ผิดปกติ และการสร้างพอลิเมอร์สายยาวที่ไม่สามารถทำงานได้[8][9] การเกิดพอลิเมอไรเซชันของเซอร์ปิน นอกจากจะทำให้สารยับยั้งที่ออกฤทธิ์ (active inhibitor) มีปริมาณลดน้อยลงแล้ว ยังทำให้เกิดการตายของเซลล์และอวัยวะล้มเหลวจากการสะสมของพอลิเมอร์เหล่านั้นด้วย[7]
ถึงแม้เซอร์ปินส่วนใหญ่จะควบคุมกระบวนการการย่อยสลายโปรตีน (proteolytic cascades) ยังมีโปรตีนบางชนิดที่มีโครงสร้างคล้ายเซอร์ปินที่ไม่ได้ออกฤทธิ์เป็นสารยับยั้งเอนไซม์โปรตีเอส แต่ทำหน้าที่อื่นที่แตกต่างออกไป ตัอย่างเช่น เป็นโปรตีนเก็บสะสม (storage protein) เช่นที่พบในไข่ขาว เรียกว่าโอแวลบูมิน (ovalbumin), เป็นโปรตีนขนส่ง (carriage proteins) สำหรับการขนส่งฮอร์โมนบางชนิดไปยังตำแหน่งออกฤทธิ์ (thyroxine-binding globulin, cortisol-binding globulin หรือ transcortin เป็นอาทิ) และทำหน้าที่เป็นแชพเพอโรน (เช่น HSP47)[6] โดยมีการใช้คำว่า เซอร์ปิน เพื่ออธิบายถึงกลุ่มโปรตีนข้างต้นอยู่เช่นกัน แม้จะไม่ได้ทำหน้าที่ในการยับยั้งเอนไซม์โปรตีเอสก็ตาม[1]