Prohormonin muunnos katalysoi proteohormonien ja neuropeptidien tarpeettomien komponenttien hajoamista. Se tulee voimaan yleensä heti, kun vastaavat proteiinit on transloitu. Prohormonikonvertaasiin liittyviä sairauksia on löydetty hyvin harvoin.
Mikä on prohormone-muunnos?
Prohormonevertraasi on seriiniproteaasi, joka muuntaa juuri muodostuneet proteiinit alkuperäisestä muodostaan jakamalla tietyt proteiinikomponentit niiden tehokkaaseen muotoon.
Kun mainitaan prohormononiminaasi, tarkoitetaan yleensä proproteiinitranslaasia 1 (PC1). Se muuntaa monet proteohormonit ja neuropeptidit niiden muodosta tehokkaaseen muotoon osana ns. Translaation jälkeistä modifikaatiota. Esimerkki tästä on proinsuliinin katalyyttinen reaktio insuliinissa.
Proinsuliinin lisäksi proproteiinimuunnostaasi 1 osallistuu proopiomelanokortiinin, proreniinin, prodynofiinin, proenkefaliinin, oksitosiinineurofysiinin ja prosomatostatiinin modifiointiin. Välittömästi translaation (proteiinien biosynteesi) jälkeen nämä proteiinit muuttuvat todelliseksi tehokkaaksi proteiiniksi jakamalla proteiinikomponentit. Prosessissa peptidisidokset hajoavat.
Koska prohormonikonvertaasi on seriiniproteaasi, tämän entsyymin katalyyttinen keskus on ns katalyyttinen triadi.Katalyyttinen triadi koostuu kolmesta aminohaposta, asparagiinihaposta, histidiinistä ja seriinistä. Heidän aminohappotähteet on kytketty toisiinsa vety sidosten kautta. Tämä yhdistelmä antaa heille mahdollisuuden katkaista katalyyttisesti peptidisidokset. Katalyysi tapahtuu kovalenttisten välituotteiden kautta, ja siksi siitä viitataan kovalenttisena katalyyttinä.
Proproteiinitranslaasi 1 (PC1) koostuu 643 aminohaposta. Kalsiumioni toimii kofaktorina. Muita prohormonin konvertaaseja ovat PC2 ja PC3 PC1: n lisäksi.
Toiminto ja tehtävä
Prohormonimukonaasin toiminta tulisi ensin havainnollistaa käyttämällä esimerkkiä insuliinista. Insuliinisynteesin translaation aikana tuotetaan preproinsuliinia, joka koostuu signaalisekvenssistä, B-ketjusta, C-peptidistä ja A-ketjusta. Koko molekyyli koostuu 110 aminohaposta. Sen jälkeen kun se on kuljetettu endoplasmaiseen retikulumiin, signaalisekvenssi jakaantuu proinsuliinin muodostumisen myötä, jolloin A-ketjun ja B-ketjun väliin muodostetaan disulfidisiltoja. Proinsuliini sisältää nyt 84 aminohappoa. Sitten C-ketju halkaistaan erityisillä peptidaaseilla (prohormonenmurtaasi). Jäljellä olevat ketjut on kytketty vain disulfidisiltojen avulla. A-ketju sisältää 21 aminohappoa ja B-ketju 30 aminohappoa. Nyt on muodostunut insuliini, joka on stabiloitu heksameerin muodossa sinkki-ionilla.
Proopiomelanokortiini on toinen mahdollinen substraatti prohormonin konvertaasille. Proopiomelanokortiini erittyy adenohypofyysiin, hypotalamukseen, istukkaan tai epiteeliin ja on joidenkin tärkeiden peptidihormonien edeltäjä. Prohormoni-muunnos voi sen jakaa 10 eri hormoniin. Näitä ovat adrenokortikotropiini (ACTH), melanosyyttejä stimuloivat hormonit, kortikotropiinin kaltaiset välituotepeptidit (CLIP), gammalipotropiini tai beetaendorfiini.
Muodostuneet hormonit syntetisoidaan translaation jälkeen prohormonista. Enkefaliinin ja dynorfiinin opioidipeptidit muodostuvat myös proenkefaliinista ja prodyphomiinista peräisin olevien muunnoksien avulla. Ne toimivat luonnollisina kipulääkkeinä.
Toinen aktiivinen aineosa on hormonimäinen reniini, jota proreniinista tuottaa konvertaasit. Reniini edistää vasopressiinin muodostumista erilaisten reaktioiden kautta. Vasopressiini on antidiureettinen hormoni. Oksitosiinihormoni puolestaan tuotetaan aina oksitosiini-neurofysiininä. Tämä varastoidaan aivolisäkkeen takaosaan ja jaetaan tarvittaessa oksitosiiniksi ja neurofysiiniksi käyttämällä katalyysiä prohormononimutaasilla.
Eri proteohormonien ja neuropeptidien pro-muotojen muodostumisen syyt ovat erilaisia. Lähinnä se johtuu siitä, että ne ovat edullisia varastointi- ja kuljetusmuotoja. Niitä on kuitenkin muutettava, jotta ne olisivat tehokkaita. Prohormonit kuuluvat yleensä esiasteproteiinien ryhmään, jotka sisältävät myös proentsyymejä ja esiasteen rakenneproteiineja. Kaikki prekursoriproteiinit sisältävät lisäsekvenssejä, jotka vaikuttavat proteiinin aktiivisuuteen siten, että siitä tulee inaktiivinen. Tämä tapahtuu näiden sekvenssien vaikutuksen kautta tertiäärisen rakenteen konformaatioon. Kun ylimääräiset sekvenssit pilkotaan, molekyylissä tapahtuu äkillinen muutos konformaatiossa. Koko molekyyli aktivoituu uudelleen.
Löydät lääkkeesi täältä
Muscle Lihasheikkouden lääkkeetSairaudet ja vaivat
Prohormonekonvertaasiin liittyvät sairaudet ovat hyvin harvinaisia. Ne ilmenevät yleensä geneettisten vikojen yhteydessä. Ei tiedetä, miksi häiriöt ovat niin harvinaisia. Useimmat geenimutaatiot voivat sitten olla niin vakavia, että niitä ei voida sovittaa elämään.
Kuitenkin tunnetaan muutama tapaus, joissa PCSK1-geenissä on löydetty mutaatio. Taudit liittyvät vakaviin aineenvaihduntahäiriöihin. Prohormonenmurtaasi I: n puutos on kuvattu pelkästään kahdella potilaalla. Tämä on 43-vuotias nainen ja pieni tyttö. Molemmilla potilailla kehittyi äärimmäinen lihavuus lapsuudessa. Joidenkin proteohormonien kohdalla havaittiin vaikea hypoglykemia ja kohonneet prohormonitasot. Samanaikaisesti molemmilla potilailla oli imeytymishäiriöitä suolistossa, joihin liittyi vaikea ripuli. Nainen kärsi myös hypogonadotrooppisesta hypogonadismista ilman kuukautisia.
Erilaiset oireet johtuvat epäonnistumisesta tuottaa tehokkaita hormoneja proteohormonien pro-muodoista. Proinsuliini nousee huomattavasti, kun insuliinin määrä on alhainen. On vaikea muuttaa. Proinsuliini kuitenkin alentaa jo sokeripitoisuutta veressä. Koska pitoisuus on kuitenkin niin suuri, se johtaa hypoglykemiaan. Sitten lisääntyvät myös muut prohormonit, kuten proglukagon tai proopiomelanokortiini. Pysyvät ruuansulatushäiriöt johtuvat alhaisesta somastatiinitasosta, koska prosomastatiini ei enää muutu somastatiiniksi. Siksi pepsiiniä, gastriinia ja haiman entsyymejä ei voida enää estää.
.jpg)
.jpg)
