Prohormone convertase

Các Prohormone convertase xúc tác quá trình phân tách các thành phần không cần thiết của proteohormone và neuropeptide. Nó thường có hiệu lực ngay sau khi các protein tương ứng đã được dịch mã. Rất hiếm khi tìm thấy các bệnh liên quan đến prohormone convertase.

Prohormone Convertase là gì?

Prohormone convertase là một serine protease, chuyển đổi các protein mới hình thành từ dạng ban đầu bằng cách tách một số thành phần protein nhất định thành dạng hiệu quả của chúng.

Khi đề cập đến prohormone convertase, thường có nghĩa là proprotein convertase 1 (PC1). Nó chuyển đổi nhiều proteohormone và neuropeptide từ proform của chúng sang dạng hiệu quả như một phần của cái gọi là sửa đổi sau dịch mã. Một ví dụ về điều này là phản ứng xúc tác của proinsulin trong insulin.

Ngoài proinsulin, proprotein convertase 1 tham gia vào quá trình biến đổi proopiomelanocortin, prorenin, prodynorphin, proenkephalin, oxytocin neurophysin và prosomatostatin. Ngay sau khi dịch mã (sinh tổng hợp protein), các protein này được biến đổi thành protein hiệu quả thực sự bằng cách tách các thành phần protein. Trong quá trình này, các liên kết peptit bị phá vỡ.

Vì prohormone convertase là một protease serine, nên trung tâm xúc tác của enzyme này được gọi là bộ ba xúc tác. Bộ ba xúc tác bao gồm ba axit amin axit aspartic, histidine và serine. Các gốc axit amin của chúng được liên kết với nhau thông qua liên kết hydro. Sự kết hợp này giúp chúng có thể xúc tác phá vỡ các liên kết peptit. Xúc tác diễn ra thông qua chất trung gian cộng hóa trị và do đó được gọi là xúc tác cộng hóa trị.

Proprotein convertase 1 (PC1) bao gồm 643 axit amin. Ion canxi hoạt động như một đồng yếu tố. Các chuyển đổi prohormone khác là PC2 và PC3 ngoài PC1.

Chức năng & nhiệm vụ

Chức năng của prohormone convertase trước tiên nên được minh họa bằng cách sử dụng ví dụ về insulin. Trong quá trình dịch mã tổng hợp insulin, preproinsulin được tạo ra bao gồm một chuỗi tín hiệu, chuỗi B, một peptide C và một chuỗi A. Toàn bộ phân tử được tạo thành từ 110 axit amin. Sau khi được vận chuyển vào lưới nội chất, chuỗi tín hiệu bị phân cắt với sự hình thành của proinsulin, với các cầu nối disulfide được hình thành giữa chuỗi A và chuỗi B. Proinsulin lúc này chứa 84 axit amin. Sau đó, chuỗi C bị tách ra bởi các peptidase đặc biệt (prohormone convertase). Các chuỗi còn lại chỉ được kết nối bằng cầu nối disulfua. Chuỗi A chứa 21 axit amin và chuỗi B chứa 30 axit amin. Insulin bây giờ đã hình thành, được ổn định ở dạng hexamer bởi một ion kẽm.

Proopiomelanocortin là một cơ chất có thể có khác cho prohormone convertase. Proopiomelanocortin được tiết ra ở tuyến sinh dục, vùng dưới đồi, nhau thai hoặc biểu mô và là tiền chất của một số hormone peptide quan trọng. Nó có thể được chia thành 10 loại hormone khác nhau bởi prohormone convertase. Chúng bao gồm adrenocorticotropin (ACTH), hormone kích thích tế bào hắc tố, peptit trung gian giống corticotropin (CLIP), gammalipotropin hoặc betaendorphin.

Các hormone hình thành được tổng hợp sau dịch mã từ prohormone. Các peptit opioid enkephalin và dynorphin cũng được hình thành bởi các convertase từ proenkephalin và prodyphomin. Chúng hoạt động như thuốc giảm đau tự nhiên.

Một thành phần hoạt chất khác là renin giống như hormone, được sản xuất từ ​​prorenin bởi các convertase. Renin thúc đẩy sự hình thành vasopressin thông qua các phản ứng khác nhau. Vasopressin là một loại hormone chống bài niệu. Đến lượt nó, hormone oxytocin luôn được sản xuất dưới dạng oxytocin neurophysin. Chất này được lưu trữ ở thùy sau của tuyến yên và, nếu cần, phân chia thành oxytocin và neurophysin bằng cách sử dụng xúc tác với prohormone convertase.

Nguyên nhân hình thành các dạng pro của nhiều proteohormone và neuropeptide rất đa dạng. Chủ yếu là do chúng là hình thức bảo quản và vận chuyển rẻ tiền. Tuy nhiên, chúng phải được thay đổi để có hiệu quả. Các prohormone thường thuộc nhóm protein tiền thân, chúng cũng chứa proenzyme và protein cấu trúc tiền thân. Tất cả các protein tiền thân đều chứa các trình tự bổ sung ảnh hưởng đến hoạt động của protein theo cách mà nó trở nên không hoạt động. Điều này xảy ra thông qua ảnh hưởng của các trình tự này lên cấu trúc của cấu trúc bậc ba. Khi các trình tự bổ sung bị tách ra, một sự thay đổi đột ngột về cấu trúc xảy ra trong phân tử. Toàn bộ phân tử được kích hoạt trở lại.

Bạn có thể tìm thấy thuốc của mình tại đây

Bệnh tật & ốm đau

Các bệnh liên quan đến prohormone convertase là rất hiếm. Chúng thường xảy ra trong trường hợp khuyết tật di truyền. Người ta không biết tại sao các rối loạn này rất hiếm. Hầu hết các đột biến gen sau đó có thể nghiêm trọng đến mức chúng không thể hòa hợp với cuộc sống.

Tuy nhiên, một số trường hợp được biết là nơi đột biến gen PCSK1 đã được tìm thấy. Các bệnh liên quan đến rối loạn chuyển hóa nghiêm trọng. Thiếu hụt prohormone convertase I đã được mô tả ở hai bệnh nhân. Đây là một phụ nữ 43 tuổi và một bé gái. Cả hai bệnh nhân đều phát triển chứng béo phì cực độ trong thời thơ ấu. Hạ đường huyết nghiêm trọng và nồng độ prohormone tăng cao của một số proteohormone cũng được ghi nhận. Đồng thời, cả hai bệnh nhân đều bị rối loạn hấp thu ở ruột, kèm theo tiêu chảy nặng. Người phụ nữ cũng bị thiểu năng sinh dục do không có kinh nguyệt.

Các triệu chứng khác nhau là kết quả của việc không sản xuất được các hormone hiệu quả từ các dạng pro của proteohormone. Proinsulin tăng lên rất nhiều khi insulin thấp. Rất khó để biến đổi. Tuy nhiên, proinsulin đã làm giảm lượng đường trong máu. Tuy nhiên, do nồng độ quá cao nên dẫn đến hạ đường huyết. Các prohormone khác như proglucagon hoặc proopiomelanocortin sau đó cũng tăng lên. Các rối loạn tiêu hóa vĩnh viễn là do mức somastatin thấp, vì prosomastatin không còn được chuyển hóa thành somastatin. Do đó, pepsin, gastrin và các enzym tuyến tụy không còn có thể bị ức chế.