Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Пуромицин чувствительных аминокислот пептидаза также известная как цитозоль аланило аминопептидаза или аланинаминопептидаза (ААР) ( ЕС 3.4.11.14 ) представляет собой фермент , который у человека кодируется NPEPPS гена . [5] [6] [7] Он используется в качестве биомаркера для обнаружения повреждения почек и может использоваться для диагностики определенных заболеваний почек . Он обнаруживается в большом количестве в моче при проблемах с почками. [8]

Функция [ править ]

Этот ген кодирует пуромицин-чувствительную аминопептидазу, металлопептидазу цинка, которая гидролизует аминокислоты с N-конца своего субстрата. Белок локализован как в цитоплазме, так и в клеточных мембранах. Этот фермент разрушает энкефалины в головном мозге, и исследования на мышах показывают, что он участвует в протеолитических событиях, регулирующих клеточный цикл. [7] Он был идентифицирован как новый модификатор TAU- индуцированной нейродегенерации с нейропротекторным действием за счет прямого протеолиза белка TAU. [9] [10] Утрата функции NPEPPS усугубляет нейродегенерацию . [11]

Структура [ править ]

Джин [ править ]

Ген NPEPPS расположен на хромосоме 17q 21, состоит из 25 экзонов и охватывает 40 т.п.н.

Белок [ править ]

NPEPPS - это повсеместная металлопептидаза Zn 2+ с массой 100 кДа, высоко экспрессируемая в головном мозге. [12] Было обнаружено два изофермента , и они по-разному экспрессируются в нервной системе. [13] Glu 309 является одним из глутаматов активного центра , и его мутация может превращать фермент в неактивный связывающий белок. [14]

Функция [ править ]

Было высказано предположение, что NPEPPS действует в различных процессах, включая метаболизм нейропептидазы , регуляцию клеточного цикла и гидролиз протеасомных продуктов до аминокислот . [15] [16] [17] NPEPPS является основной протеазой для переваривания SOD1 , аналогичной ее роли в TAU-индуцированной нейродегенерации. [10] [18] Также сообщается, что NPEPPS играет роль в создании и разрушении пептидов, представленных MHC класса I, и в ограничении презентации Ag класса I MHC в дендритных клетках. [19]

Клиническое значение [ править ]

NPEPPS индуцируется в нейронах, экспрессирующих мутантный хантингтин, и имеет решающее значение для предотвращения накопления полиглутамина в нормальных клетках. Сообщается, что это основная пептидаза, переваривающая полиглутаминовые последовательности при нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Хантингтона . [20] Было показано, что повышение активности NPEPPS in vivo может эффективно блокировать накопление гиперфосфорилированного белка TAU и, таким образом, замедлять прогрессирование заболевания, предполагая, что повышение активности NPEPPS может быть осуществимым терапевтическим подходом для устранения накопления токсичных субстратов, которые участвуют при нейродегенеративных заболеваниях. [21]

Взаимодействия [ править ]

  • Циклинзависимая киназа 5 [22]
  • SOD1 [18]
  • TAU [10]
  • Тетрагидропиридин [23]
  • β-амилоид [24]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl, выпуск 89: ENSG00000141279 - Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ a b c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000001441 - Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ "Human PubMed Reference:" . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ Tobler AR, Constam DB, Schmitt-Gräff A, Malipiero U, Schlapbach R, Fontana A (март 1997). «Клонирование человеческой пуромицин-чувствительной аминопептидазы и доказательства экспрессии в нейронах» . Журнал нейрохимии . 68 (3): 889–97. DOI : 10.1046 / j.1471-4159.1997.68030889.x . PMID 9048733 . S2CID 30408265 .  
  6. ^ Thompson MW, Tobler A, Fontana A, Херш LB (май 1999). «Клонирование и анализ гена человеческой пуромицин-чувствительной аминопептидазы». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях . 258 (2): 234–40. DOI : 10.1006 / bbrc.1999.0604 . PMID 10329370 . 
  7. ^ a b «Ген Entrez: NPEPPS-аминопептидаза, чувствительная к пуромицину» .
  8. ^ Хольдту B, Петерс E, Nagel HR, Steiner M (2008). «Автоматический анализ активности аланин-аминопептидазы в моче». Клиническая химия и лабораторная медицина . 46 (4): 537–40. DOI : 10,1515 / CCLM.2008.103 . PMID 18302530 . S2CID 45057277 .  
  9. ^ Сенгупту S, Horowitz PM, Карстен SL, Джексон GR, Geschwind DH, Fu Y, Berry RW, Binder LI (декабрь 2006). «Расщепление тау-белка пуромицин-чувствительной аминопептидазой in vitro». Биохимия . 45 (50): 15111–9. DOI : 10.1021 / bi061830d . PMID 17154549 . 
  10. ^ a b c Янаги К., Танака Т., Като К., Садик Г., Морихара Т., Кудо Т., Такеда М. (декабрь 2009 г.). «Вовлечение пуромицин-чувствительной аминопептидазы в протеолиз тау-белка в культивируемых клетках и ослабление протеолиза лобно-височной деменции и паркинсонизма, связанных с мутантным тау-геном хромосомы 17 (FTDP-17)» . Психогериатрия . 9 (4): 157–66. DOI : 10.1111 / j.1479-8301.2010.00307.x . PMID 20377816 . 
  11. Karsten SL, Sang TK, Gehman LT, Chatterjee S, Liu J, Lawless GM, Sengupta S, Berry RW, Pomakian J, Oh HS, Schulz C, Hui KS, Wiedau-Pazos M, Vinters HV, Binder LI, Geschwind DH , Джексон Г.Р. (сентябрь 2006 г.). «Геномный скрининг модификаторов таупатии идентифицирует пуромицин-чувствительную аминопептидазу как ингибитор тау-индуцированной нейродегенерации». Нейрон . 51 (5): 549–60. DOI : 10.1016 / j.neuron.2006.07.019 . PMID 16950154 . S2CID 8389733 .  
  12. Перейти ↑ Rawson NS (ноябрь 2009 г.). «Доступ к связанным административным данным использования здравоохранения для фармакоэпидемиологических и фармакоэкономических исследований в Канаде: противовирусные препараты в качестве примера». Фармакоэпидемиология и безопасность лекарств . 18 (11): 1072–9. DOI : 10.1002 / pds.1822 . PMID 19650154 . S2CID 22999576 .  
  13. ^ Бартон S (1816-01-01). «Некоторые наблюдения, касающиеся медицинских свойств Pyrola Umbellata и земляничного дерева Uva Ursi из Линнея» . Медико-хирургические операции . 7 : 143–9. DOI : 10.1177 / 095952871600700108 . PMC 2129051 . PMID 20895273 .  
  14. ^ Thompson МВт, Govindaswami М, Херш LB (май 2003). «Мутация остатков активного сайта пуромицин-чувствительной аминопептидазы: превращение фермента в каталитически неактивный связывающий белок». Архивы биохимии и биофизики . 413 (2): 236–42. DOI : 10.1016 / s0003-9861 (03) 00123-1 . PMID 12729622 . 
  15. ^ Херш LB, Smith TE, McKelvy JF (июль 1980). «Расщепление эндорфинов до эндорфинов des-Tyr гомогенной аминопептидазой головного мозга крупного рогатого скота». Природа . 286 (5769): 160–2. DOI : 10.1038 / 286160a0 . PMID 7402309 . S2CID 4257825 .  
  16. ^ Constam DB, Tobler AR, Rensing-Ehl A, Kemler I, Hersh LB, Fontana A (ноябрь 1995 г.). «Пуромицин-чувствительная аминопептидаза. Анализ последовательности, экспрессия и функциональная характеристика» . Журнал биологической химии . 270 (45): 26931–9. DOI : 10.1074 / jbc.270.45.26931 . PMID 7592939 . 
  17. ^ Saric Т, Грэф ДИ, Голдберг А.Л. (ноябрь 2004 г.). «Путь деградации пептидов, генерируемых протеасомами: ключевая роль тиметолигопептидазы и других металлопептидаз» . Журнал биологической химии . 279 (45): 46723–32. DOI : 10.1074 / jbc.M406537200 . PMID 15328361 . 
  18. ^ а б Рен Г., Ма З., Хуэй М., Кудо Л.К., Хуэй К.С., Карстен С.Л. (7 мая 2011 г.). «Cu, Zn-супероксиддисмутаза 1 (SOD1) является новой мишенью для пуромицин-чувствительной аминопептидазы (PSA / NPEPPS): PSA / NPEPPS является возможным модификатором бокового амиотрофического склероза» . Молекулярная нейродегенерация . 6 : 29. DOI : 10.1186 / 1750-1326-6-29 . PMC 3113298 . PMID 21548977 .  
  19. ^ Тоун CF, York IA, Neijssen J, Karow ML, Murphy AJ, Валенсуэла DM, Yancopoulos GD, Neefjes JJ, Rock KL (февраль 2008). «Пуромицин-чувствительная аминопептидаза ограничивает представление MHC класса I в дендритных клетках, но не влияет на ответы Т-лимфоцитов CD8 во время вирусных инфекций» . Журнал иммунологии . 180 (3): 1704–12. DOI : 10.4049 / jimmunol.180.3.1704 . PMID 18209067 . 
  20. ^ Bhutani N, P Venkatraman Голдберг AL (март 2007). «Пуромицин-чувствительная аминопептидаза является основной пептидазой, ответственной за переваривание последовательностей полиглутамина, высвобождаемых протеасомами во время деградации белка» . Журнал EMBO . 26 (5): 1385–96. DOI : 10.1038 / sj.emboj.7601592 . PMC 1817637 . PMID 17318184 .  
  21. ^ Кудо ЛК, Парфенов л, Рен G, Vi N, М Хуэй, Ма Z, Лау К, Серый M, Bardag-Горце Ж, Wiedau-Пасос М, Х К.С., Карстен SL (май 2011). «Пуромицин-чувствительная аминопептидаза (PSA / NPEPPS) препятствует развитию невропатологии у мышей с двойными трансгенными hPSA / TAU (P301L)» . Молекулярная генетика человека . 20 (9): 1820–33. DOI : 10,1093 / HMG / ddr065 . PMID 21320871 . 
  22. Huber RJ, Catalano A, O'Day DH (январь 2013 г.). «Циклинзависимая киназа 5 представляет собой кальмодулин-связывающий белок, который связывается с пуромицин-чувствительной аминопептидазой в ядре Dictyostelium» . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Исследование молекулярных клеток . 1833 (1): 11–20. DOI : 10.1016 / j.bbamcr.2012.10.005 . PMID 23063531 . 
  23. ^ Aeluri R, разъем RJ Ганжи, Marapaka А.К., Pillalamarri В, Алла М, Addlagatta А (декабрь 2015). «Высокофункциональные тетрагидропиридины являются цитотоксическими и селективными ингибиторами человеческой пуромицин-чувствительной аминопептидазы». Европейский журнал медицинской химии . 106 : 26–33. DOI : 10.1016 / j.ejmech.2015.10.026 . PMID 26513642 . 
  24. ^ Круппа AJ, Отт S, Chandraratna DS, Irving JA, Page RM, Speretta E, Seto T, Камарго LM, Марчиняк SJ, Ломас DA, Кроутэр DC (декабрь 2013 г. ). «Подавление токсичности Aβ с помощью пуромицин-чувствительной аминопептидазы не зависит от ее протеолитической активности» . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Молекулярная основа болезни . 1832 (12): 2115–26. DOI : 10.1016 / j.bbadis.2013.07.019 . PMC 3898073 . PMID 23911349 .  

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Томпсон М. В., Херш Л. Б. (сентябрь 2003 г.). «Анализ консервативных остатков пуромицин-чувствительной аминопептидазы». Пептиды . 24 (9): 1359–65. DOI : 10.1016 / j.peptides.2003.07.012 . PMID  14706550 . S2CID  24646812 .
  • Бауэр В.О., Нанда И., Бек Г., Шмид М., Якоб Ф. (2001). «Пуромицин-чувствительная аминопептидаза человека: клонирование 3 'UTR, доказательства полиморфизма на 140 а.о. и уточненная хромосомная локализация на 17q21». Цитогенетика и клеточная генетика . 92 (3–4): 221–4. DOI : 10.1159 / 000056907 . PMID  11435692 . S2CID  28906058 .
  • де Гандариас Дж. М., Ирасуста Дж., Хиль Дж., Фернандес Д., Варона А., Касис Л. (ноябрь 1999 г.). «Онтогенез пуромицин-чувствительной и нечувствительной аминопептидазной активности в нескольких субклеточных фракциях головного мозга крысы». Бюллетень исследований мозга . 50 (4): 283–90. DOI : 10.1016 / S0361-9230 (99) 00189-6 . PMID  10582526 . S2CID  6673357 .
  • Хубер Г., Томпсон А., Грюнингер Ф., Мехлер Х., Хохштрассер Р., Хаури Х. П., Малерб П. (март 1999 г.). "Клонирование кДНК и молекулярная характеристика металлопротеиназы мозга человека MP100: кандидат в бета-секретазу?" . Журнал нейрохимии . 72 (3): 1215–23. DOI : 10.1046 / j.1471-4159.1999.0721215.x . PMID  10037494 . S2CID  28498743 .
  • Боналдо М.Ф., Леннон Г., Соарес МБ (сентябрь 1996 г.). «Нормализация и вычитание: два подхода к облегчению открытия генов» . Геномные исследования . 6 (9): 791–806. DOI : 10.1101 / gr.6.9.791 . PMID  8889548 .
  • Кюссено О., Бертон П., Кочан-Приолле Б., Мейтленд, штат Нью-Джерси, Ле Дык А (сентябрь 1994 г.). «Иммуноцитохимическое сравнение культивированных нормальных эпителиальных клеток предстательной железы с срезами ткани предстательной железы». Экспериментальные исследования клеток . 214 (1): 83–92. DOI : 10.1006 / excr.1994.1236 . PMID  8082751 .
  • Констам Д. Б., Тоблер А. Р., Ренсинг-Эль А., Кемлер И., Херш Л. Б., Фонтана А. (ноябрь 1995 г.). «Пуромицин-чувствительная аминопептидаза. Анализ последовательности, экспрессия и функциональная характеристика» . Журнал биологической химии . 270 (45): 26931–9. DOI : 10.1074 / jbc.270.45.26931 . PMID  7592939 .
  • Маклеллан С., Дайер С., Родригес Г., Херш Л. Б. (ноябрь 1988 г.). «Исследования тканевого распределения пуромицин-чувствительных энкефалин-деградирующих аминопептидаз». Журнал нейрохимии . 51 (5): 1552–9. DOI : 10.1111 / j.1471-4159.1988.tb01124.x . PMID  3171591 . S2CID  20808131 .