Las astacinas son una familia de metaloendopeptidasas multidominio que son secretadas o ancladas a la membrana. [1] Estas metalopeptidasas pertenecen a la familia de peptidasas MEROPS M12, subfamilia M12A (familia de astacina, clan MA (M)). El pliegue proteico del dominio de peptidasa para los miembros de esta familia se asemeja al de la termolisina , el ejemplo tipo del clan MA y los residuos del sitio activo predichos para los miembros de esta familia y la termolisina se encuentran en el motivo HEXXH. [2]
Astacina | ||||||||
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Identificadores | ||||||||
Símbolo | Astacina | |||||||
Pfam | PF01400 | |||||||
Clan pfam | CL0126 | |||||||
InterPro | IPR001506 | |||||||
PROSITE | PDOC00129 | |||||||
MEROPS | M12 | |||||||
SCOP2 | 1ast / SCOPe / SUPFAM | |||||||
CDD | cd04280 | |||||||
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astacina | ||||||||
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Identificadores | ||||||||
CE no. | 3.4.24.21 | |||||||
No CAS. | 143179-21-9 | |||||||
Bases de datos | ||||||||
IntEnz | Vista IntEnz | |||||||
BRENDA | Entrada BRENDA | |||||||
FÁCIL | NiceZyme vista | |||||||
KEGG | Entrada KEGG | |||||||
MetaCyc | camino metabólico | |||||||
PRIAM | perfil | |||||||
Estructuras PDB | RCSB PDB PDBe PDBsum | |||||||
Ontología de genes | AmiGO / QuickGO | |||||||
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La familia de las metaloendopeptidasas de la astacina (EC 3.4.24.21) abarca una gama de proteínas que se encuentran en la hidra para los seres humanos, en sistemas maduros y de desarrollo. [3] Sus funciones incluyen la activación de factores de crecimiento , la degradación de polipéptidos y el procesamiento de proteínas extracelulares . [3] Las proteínas se sintetizan con señales N-terminales y secuencias pro-enzimáticas, y muchas contienen múltiples dominios C-terminales para el dominio proteasa . Se secretan a partir de las células o se asocian con la membrana plasmática .
La molécula de astacina adopta una forma de riñón, con una hendidura del sitio activo profunda entre sus N- y C-terminales dominios . [4] El ion zinc , que se encuentra en la parte inferior de la hendidura, exhibe un modo de unión pentacoordinado único, que involucra 3 residuos de histidina , una tirosina y una molécula de agua (que también está unida a la cadena lateral carboxilato de Glu93). . [4] El dominio N-terminal comprende 2 hélices alfa y una hoja beta de 5 hebras . La topología general de este dominio es compartida por la termolisina arquetípica de zinc-endopeptidasa. Los dominios de proteasa de astacina también comparten características comunes con serralisinas , metaloendopeptidasas de matriz y proteasas de veneno de serpiente ; escinden enlaces peptídicos en polipéptidos como la cadena B de la insulina y la bradiquinina , y en proteínas como la caseína y la gelatina ; y tienen actividad arilamidasa. [3]
Historia
En 1965 R. Zwilling observó durante su trabajo de doctorado que la oncosphaere de la tenia del ratón Hymenolepis diminuta eclosionaba fácilmente in vitro en presencia del fluido digestivo de su hospedador intermedio Tenebrio molitor (escarabajo de la harina). Después de la digestión de su capa de proteína, el oncosphaere inició sus típicos movimientos de gancho. No se pudo lograr el mismo efecto con la tripsina bovina, lo que planteó la pregunta de qué diferentes proteasas podrían digerir los animales invertebrados en su dieta proteica. Esto era desconocido en ese momento. [5] De los pequeños escarabajos Tenebrio no se pudo obtener suficiente líquido digestivo para estudios prolongados. Pero a partir de grandes cultivos de cangrejos de río (Astacus astacus) fue posible recolectar hasta 100-200 ml de jugo géstrico de los animales vivos introduciendo un capilar de vidrio a través de la probóscide en el cardias (estómago). A partir del fluido marrón oscuro resultante, las fracciones proteolíticas se purificaron mediante filtración en gel, cromatografía de intercambio aniónico y cromatografía de afinidad en alto grado. El material liofilizado obtenido de esta manera sigue siendo la base de todos los estudios posteriores sobre la astacina del cangrejo de río, incluida la elucidación de la secuencia de aminoácidos, la organización genómica y la configuración espacial. Sobre la base de su estructura primaria, una fracción proteolítica de Astacus obviamente representaba una proteína desconocida y se denominó Astacina . [6] [7] Además de la astacina, el cangrejo de río posee una tripsina invertebrada, pero no pepsina. [6] [7] Poco después, Wozney et al. [8] han demostrado que la secuencia de astacina se inserta en la proteína morfogenética ósea humana (BMP) con una homología significativa.
Miembros de la familia Astacin
Las proteínas que contienen el dominio de astacina incluyen:
- Metaloendopeptidasa similar a la astacina (ASTL)
- Proteína morfogenética ósea 1 (BMP1)
- Subunidad alfa de meprina A (MEP1A)
- Subunidad beta de meprina A (MEP1B)
- Proteína tipo tolloide 1 (TLL1)
- Proteína tipo tolloide 2 (TLL2)
Referencias
- ^ Gomis-Rüth FX, Trillo-Muyo S, Stöcker W (octubre de 2012). "Conocimientos funcionales y estructurales en metalopeptidasas de astacina". Química biológica . 393 (10): 1027–41. doi : 10.1515 / hsz-2012-0149 . hdl : 10261/87872 . PMID 23092796 . S2CID 11098025 .
- ^ Rawlings ND, Barrett AJ (1995). "Familias evolutivas de metalopeptidasas". Métodos en enzimología . 248 : 183–228. doi : 10.1016 / 0076-6879 (95) 48015-3 . PMID 7674922 .
- ^ a b c Bond JS, Beynon RJ (julio de 1995). "La familia de las metaloendopeptidasas astacina" . Ciencia de las proteínas . 4 (7): 1247–61. doi : 10.1002 / pro.5560040701 . PMC 2143163 . PMID 7670368 .
- ^ a b Gomis-Rüth FX, Stöcker W, Huber R, Zwilling R, Bode W (febrero de 1993). "Estructura cristalina de rayos X refinada 1.8 A de astacina, una endopeptidasa de zinc del cangrejo de río Astacus astacus L. Determinación de la estructura, refinamiento, estructura molecular y comparación con termolisina". Revista de Biología Molecular . 229 (4): 945–68. doi : 10.1006 / jmbi.1993.1098 . PMID 8445658 .
- ^ Zwilling R. (1968). "Das Schlüpfen der Oncosphaere von Hymenolepis dimunuta (Cestoda) unter dem Einfluß einer Native Proteine hydrolysierenden Endopeptidase". Zeitschrift für Naturforschung . 23b : 287–288. doi : 10.1515 / znb-1968-0237 . S2CID 84596011 .
- ^ a b Zwilling R, Dörsam H, Torff HJ, Rödl J (mayo de 1981). "Proteasa de baja masa molecular: evidencia de una nueva familia de enzimas proteolíticas" . Cartas FEBS . 127 (1): 75–8. doi : 10.1016 / 0014-5793 (81) 80344-4 . PMID 6788602 . S2CID 31926929 .
- ^ a b Titani K, Torff HJ, Hormel S, Kumar S, Walsh KA, Rödl J, et al. (Enero de 1987). "Secuencia de aminoácidos de una proteasa única del cangrejo de río Astacus fluviatilis". Bioquímica . 26 (1): 222–6. doi : 10.1021 / bi00375a029 . PMID 3548817 .
- ^ Wozney JM, Rosen V, Celeste AJ, Mitsock LM, Whitters MJ, Kriz RW, et al. (Diciembre de 1988). "Reguladores novedosos de la formación ósea: clones moleculares y actividades". Ciencia . 242 (4885): 1528–34. Código Bibliográfico : 1988Sci ... 242.1528W . doi : 10.1126 / science.3201241 . PMID 3201241 .
Otras lecturas
- Zwilling R, Stöcker W, eds. (1997). Las astacinas. Estructura y función de una nueva familia de proteínas . Hamburgo: Verlag Kovacs. pag. 370. ISBN 3-86064-624-9.
enlaces externos
- Familia MEROPS M12