A prohormon konvertáz katalizálja a proteohormonok és a neuropeptidek szükségtelen komponenseinek hasítását. A legtöbb esetben azonnal aktiválódik a megfelelő fordítása után fehérjék. A prohormon konvertázhoz kapcsolódó betegségeket nagyon ritkán találtak.
Mi az a prohormon konvertáz?
A prohormon konvertáz egy szerin proteáz, amely átalakítja az éppen kialakult formát fehérjék eredeti formájuktól kezdve hatékony formájukig bizonyos fehérjekomponensek lehasításával. A prohormon konvertáz egy szerin proteáz, amely átalakítja az éppen kialakult formát fehérjék eredeti formájuktól hatékony formájukig bizonyos fehérjekomponensek hasításával. Amikor a prohormon konvertázt említik, általában a proprotein konvertázt 1 (PC1) értjük. Számos proteohormont és neuropeptidet alakít át formájukból aktív formává az úgynevezett poszttranszlációs módosítás során. Erre példa a proinsulin katalitikus reakciója inzulin. A proinsulin mellett a proprotein konvertáz 1 részt vesz a proopiomelanokortin, prorenin, prodinorfin, proenkefalin, oxitocin neurofizin és proszomatosztatin. Ezeket a fehérjéket közvetlenül a transzláció (fehérje bioszintézis) után módosítják, a fehérje komponensek hasításával a tényleges hatékony fehérjévé. A folyamat során a peptidkötések hasadnak. Mivel a prohormon konvertáz szerin proteáz, ennek az enzimnek a katalitikus központja az úgynevezett katalitikus triádot képviseli. A katalitikus triász a háromból áll aminosavak aszparaginsav, hisztidin és szerin. Aminosavmaradékaik összekapcsolódnak hidrogén kötés. Ez a kombináció lehetővé teszi számukra a peptidkötések katalitikus oldását. A katalízis kovalens köztitermékek útján megy végbe, ezért kovalens katalízisnek nevezzük. A 1 -protein konvertáz (PC1) 643-ból áll aminosavak. A kalcium ion kofaktorként működik. A PC1 mellett a többi prohormon konvertáz a PC2 és a PC3.
Funkció és szerep
A prohormon konvertáz funkcióját először a inzulin mint például. Alatt inzulin szintézis során a transzláció során egy szignálszekvenciából, egy B-láncból, egy C-peptidből és egy A-láncból álló preproinsulin képződik. A teljes molekula 110-ből áll aminosavak. Az endoplazmatikus retikulumba történő transzport után a szignálszekvenciát diszulfiddal proinzulinná alakítjuk. hidak az A és a B lánc között képződik. A Proinsulin most 84 amino-t tartalmaz savak. A C-láncot ezután speciális peptidázok (prohormon-konvertáz) hasítják le. A megmaradt láncokat csak diszulfid köti össze hidak. Az A lánc 21 amino-csoportot tartalmaz savak és a B-lánc 30 aminosav. Most kialakult az inzulin, amelyet hexamer formájában stabilizál a cink ion. A prohormon konvertáz másik szubsztrátja a proopiomelanokortin. A proopiomelanokortin kiválasztódik az adenohipofízisben, hypothalamus, placenta vagy epithelia, és számos fontos peptid prekurzor molekulája hormonok. A prohormon-konvertáz 10 különbözőre hasíthatja hormonok szövetspecifikus módon. Ezek közé tartozik az adrenokortikotropin (ACTH), melanocita-stimuláló hormonok, kortikotropin-szerű köztes peptid (CLIP), gammalipotropin vagy bétaendorfin. A képződő hormonok transzláció után szintetizálódnak a prohormonból. Az opioid peptidek, az enkefalin és a dynorfin, szintén proenkefalinból és prodifominból származó konverázok által képződnek. Természetes fájdalomcsillapítóként hatnak. Egy másik hatóanyag a hormonszerű renin, amelyet proreninből származó konverázok termelnek. Renin különféle reakciók révén elősegíti a vazopresszin képződését. A vazopresszin antidiuretikus hormon. A hormon oxitocinviszont mindig oxitocin neurofizinként termelődik. Ezt a hátsó lebenyben tárolják agyalapi mirigy és hasad oxitocin és szükség esetén a neurofizin a prohormon konvertázzal végzett katalízis segítségével. A különféle proteohormonok és neuropeptidek formáinak kialakulásának okai sokfélék. Leginkább azért, mert kedvező tárolási és szállítási formák. Azonban hatékonyságuk érdekében módosítani kell őket. A prohormonok általában a prekurzor fehérjék csoportjába tartoznak, amelyek továbbra is tartalmaznak proenzimeket és prekurzor strukturális fehérjéket. Minden prekurzor fehérje tartalmaz további szekvenciákat, amelyek oly módon befolyásolják a fehérje aktivitását, hogy inaktívvá válik. Ez azért történik, mert ezek a szekvenciák befolyásolják a harmadlagos szerkezet konformációját. Amikor a további szekvenciákat leválasztják, hirtelen konformációs változás következik be a molekulán belül. A folyamat során a teljes molekula újra aktiválódik.
Betegségek és rendellenességek
A prohormon konvertázhoz kapcsolódó betegségek nagyon ritkák. Általában genetikai hibákban fordulnak elő. Hogy miért ilyen ritkák a rendellenességek, nem tudni. Lehetséges, hogy a legtöbb gén a mutációk ekkor olyan súlyosak, hogy az élettel való kompatibilitás nem lehetséges. Néhány eset azonban ismert, amikor mutációt találtak a PCSK1-en gén. A rendellenességek súlyos anyagcserezavarokkal járnak. A progormon konvertáz I hiányát egyedül két betegnél írták le. Ezek egy 43 éves nő és egy kislány. Minden esetben extrém elhízottság fejlesztették ki gyermekkor mindkét betegnél. Szigorú hipoglikémia és néhány proteohormon emelkedett prohormonszintjét is megállapították. Ugyanakkor mindkét betegnek volt bélrendszere abszorpció rendellenességek kísérik súlyos hasmenés. A nő hiányában hypogonadotrop hypogonadismusban is szenvedett menstruáció. A különböző tünetek annak a következménye, hogy nem sikerült hatékony hormonokat termelni a proteohormonok formáiból. A proinsulin magas inzulinszint mellett alacsony. Csak nehezen lehet átalakítani. A proinsulin azonban már csökkenti a cukor szint a vér. Mivel azonban a koncentráció olyan magas, hipoglikémia bekövetkezik. Ezután más prohormonok, például a proglucagon vagy a proopiomelanocortin is megemelkednek. A maradandó emésztési zavarokat az alacsony szomasztatinszint okozza, mert a prosomasztatin már nem alakul át somasztatinná. Így, pepszin, gasztrinés hasnyálmirigy enzimek már nem gátolható.
