Глутамилэндопептидаза GluV8 - Glutamyl endopeptidase GluV8

Глутамилэндопептидаза
PDB 1qy6 EBI.jpg
Идентификаторы
Номер ЕС3.4.21.19
Количество CAS137010-42-5
Базы данных
IntEnzПросмотр IntEnz
БРЕНДАBRENDA запись
ExPASyПросмотр NiceZyme
КЕГГЗапись в KEGG
MetaCycметаболический путь
ПРИАМпрофиль
PDB структурыRCSB PDB PDBe PDBsum

Глутамилэндопептидаза (EC 3.4.21.19, SspA, протеаза V8, GluV8, эндопротеиназа Glu-C, стафилококковая сериновая протеиназа) является внеклеточным бактериальный сериновая протеаза из глутамилэндопептидаза I семья, которая изначально была изолирована от Золотистый стафилококк штамм V8. В протеаза , следовательно, обычно называют «протеазой V8» или, альтернативно, SspA из его соответствующего ген.[1][2][3]

Генетика

Глутамилэндопептидаза входит в состав S. aureus выраженный из ген sspA в пределах оперон ssp. Вниз по течению из sspA, оперон также включает гены цистеиновая протеаза стафопаин B (sspB) и стафостатина B (sspC; специфический ингибитор стафопаина B).[4][5]

Глутамилэндопептидаза в значительной степени экспрессируется вместе с другими основными протеазами S. aureus: ауреолизин, стафопаин А, и стафопаин B. Транскрипция ssp, который происходит через промотор, контролируемый "ведение домашнего хозяйства " фактор сигма σА, активируется дополнительным регулятором гена агр, в то время как он подавляется дополнительным регулятором стафилококка Сара и альтернативным сигма-фактором σB (модулятор стрессовой реакции Грамположительные бактерии ). ssp экспрессия сильно выражена в постэкспоненциальной фазе роста.[4] Более сложная сеть модуляторов и условий окружающей среды, влияющих на ssp выражение было предложено, однако.[6][7]

В sspA ген имеет высокую распространенность в геноме обоих комменсальный - и патогенный -тип S. aureus напряжения.[8]

Активация

Глутамилэндопептидаза выражается как зимоген который, чтобы стать полностью активным, был изменен как через автокатализ и через расщепление металлопротеиназа ауреолизин.[1][4][9]

Функция

Глутамилэндопептидаза протеолитически активирует зимоген цистеиновая протеаза стафопаин B (стафопаин A активируется посредством независимого процесса).[10][11][12]

Бактериальная протеаза имеет узкую специфичность со строгим предпочтением катализирующий гидролиз белков после отрицательно заряженных аминокислот, особенно глютаминовая кислота, и в некоторой степени аспарагиновая кислота. [2]

Было показано, что глутамилэндопептидаза расщепляет определенные белки-мишени среди регуляторов воспаления человека и иммунных компонентов. Он может обрабатывать кининоген в Кинин, и раскалывать иммуноглобулины. Протеаза также расщепляет и инактивирует α1-антитрипсин, но успешно подавляется α2-макроглубулин.[1] Глутамилэндопептидаза может ингибировать активацию мишеней внутри система комплемента. Показано, что он вызывает ингибирование всех трех путей активации комплемента.[13]

Глутамилэндопептидаза может, кроме того, расщеплять широкий спектр бактериальных поверхностных белков, включая фибронектин-связывающие белки и белок А, потенциально действующий как механизм саморегулирования.[14][15][16]

Биологическое значение

An иммунизация исследование человека сыворотка образцы показывают, что воздействие глутамилэндопептидазы является обычным явлением, хотя корреляция с любым конкретным типом инфекционное заболевание не может быть установлено.[8] Многочисленные мишени бактериальных протеаз, усложняющие другие факторы вирулентности и их генетическая регуляция, затрудняет приписывание конкретной роли протеазы для бактерий. В естественных условиях испытания с S. aureus с инактивацией ssp или же sspA контроль Глутамилэндопептидаза дает противоречивую картину ее важности, хотя она продемонстрировала влияние на выживание бактерий в цельной крови человека. Однако было высказано предположение, что протеаза способствует S. aureus распространение через расщепление собственных белков и через кинин-индуцированное расширение сосудов, одновременно защищая от иммунологических ответов, то есть через нарушение регуляции системы комплемента и протеаз, полученных из нейтрофилов.[1][13][17][18]

Показано, что глутамилэндопептидаза участвует в контроле и распространении бактериальной биопленки.[19]

Протеаза может способствовать инфекционное заболевание симптомы, например боль и отек из-за повышенной проницаемости сосудов за счет активации кининов.[1] Дерегуляция протеаз нейтрофилов посредством инактивации α1-антитрипсин был предложен как потенциальная причина дисфункционального коагуляция в сепсис.[20]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е Дубин Г (01.07.2002). «Внеклеточные протеазы Staphylococcus spp.». Биологическая химия. 383 (7–8): 1075–86. Дои:10.1515 / BC.2002.116. PMID  12437090.
  2. ^ а б Стеннике Х.Р., Бреддам К. (01.01.2013). Ролингс Н.Д., Сальвесен Г. (ред.). Справочник протеолитических ферментов. Академическая пресса. С. 2534–2538. Дои:10.1016 / b978-0-12-382219-2.00561-5. ISBN  9780123822192.
  3. ^ Бирктофт Дж. Дж., Бреддам К. (1994). «Глава 8: Глутамилэндопептидазы». Методы в энзимологии. 244. С. 114–126. Дои:10.1016/0076-6879(94)44010-7.
  4. ^ а б c Шоу Л., Голонка Е., Потемпа Дж., Фостер С.Дж. (январь 2004 г.). «Роль и регуляция внеклеточных протеаз Staphylococcus aureus». Микробиология. 150 (Pt 1): 217–28. Дои:10.1099 / мик. 0.26634-0. PMID  14702415.
  5. ^ Филипек Р., Ржихон М., Олекси А., Груца М., Дубин А., Потемпа Дж., Бохтлер М. (октябрь 2003 г.). «Комплекс стафостатин-стафопаин: ингибитор прямого связывания в комплексе с его целевой цистеиновой протеазой». Журнал биологической химии. 278 (42): 40959–66. Дои:10.1074 / jbc.M302926200. PMID  12874290.
  6. ^ Оскарссон Дж., Тегмарк-Виселл К., Арвидсон С. (октябрь 2006 г.). «Скоординированный и дифференциальный контроль транскрипции ауреолизина (aur) и сериновой протеазы (sspA) в Staphylococcus aureus с помощью sarA, rot и agr (RNAIII)». Международный журнал медицинской микробиологии. 296 (6): 365–80. Дои:10.1016 / j.ijmm.2006.02.019. PMID  16782403.
  7. ^ Линдси Дж. А., Фостер С. Дж. (Сентябрь 1999 г.). «Интерактивные регуляторные пути контролируют продукцию и стабильность детерминант вирулентности в ответ на условия окружающей среды у Staphylococcus aureus». Молекулярная и общая генетика. 262 (2): 323–31. Дои:10.1007 / s004380051090. PMID  10517329.
  8. ^ а б Здзалик М., Карим А.Ю., Вольски К., Буда П., Войчик К., Брюггеманн С., Войцеховски П., Эйк С., Каландер А.М., Йонссон И.М., Кубица М., Полаковска К., Медзобродски Дж., Владыка Б., Потемпа Дж., Дубин Г. (ноябрь 2012 г.) ). «Преобладание генов, кодирующих внеклеточные протеазы в Staphylococcus aureus - важных мишенях, запускающих иммунный ответ in vivo». FEMS Иммунология и медицинская микробиология. 66 (2): 220–9. Дои:10.1111 / j.1574-695X.2012.01005.x. PMID  22762789.
  9. ^ Никерсон Н.Н., Прасад Л., Джейкоб Л., Делбэр Л.Т., МакГэвин М.Дж. (ноябрь 2007 г.). «Активация зимогена сериновой протеазы SspA Staphylococcus aureus происходит посредством уникальных вариаций трипсиноген-подобного механизма и зависит как от автокаталитического, так и от металлопротеаз-специфического процессинга». Журнал биологической химии. 282 (47): 34129–38. Дои:10.1074 / jbc.M705672200. PMID  17878159.
  10. ^ Никерсон Н., ИП Дж., Пассос Д. Т., МакГэвин М. Дж. (Январь 2010 г.). «Сравнение механизмов активации предшественников стафопаина А (ScpA) и B (SspB) показывает уникальную кинетику секреции proSspB (стафопаин B) и различное взаимодействие с его родственным стафостатином, SspC». Молекулярная микробиология. 75 (1): 161–77. Дои:10.1111 / j.1365-2958.2009.06974.x. PMID  19943908.
  11. ^ Райс К., Перальта Р., Баст Д., де Азаведо Дж., МакГэвин М.Дж. (январь 2001 г.). «Описание оперона сериновой протеазы стафилококка (ssp) в Staphylococcus aureus и неполярная инактивация sspA-кодируемой сериновой протеазы». Инфекция и иммунитет. 69 (1): 159–69. Дои:10.1128 / IAI.69.1.159-169.2001. ЧВК  97868. PMID  11119502.
  12. ^ Массими И., Парк Е., Райс К., Мюллер-Эстерл В., Саудер Д., Макгэвин М.Дж. (ноябрь 2002 г.). «Идентификация нового механизма созревания и ограниченной субстратной специфичности для цистеиновой протеазы SspB Staphylococcus aureus». Журнал биологической химии. 277 (44): 41770–7. Дои:10.1074 / jbc.M207162200. PMID  12207024.
  13. ^ а б Юско М., Потемпа Дж., Кантыка Т., Белецкая Е., Миллер Х. К., Калинска М., Дубин Г., Гарред П., Шоу Л. Н., Блом А. М. (01.01.2014). «Протеазы стафилококка помогают уклоняться от системы комплемента человека». Журнал врожденного иммунитета. 6 (1): 31–46. Дои:10.1159/000351458. ЧВК  3972074. PMID  23838186.
  14. ^ Карлссон А., Саравиа-Оттен П., Тегмарк К., Морфельдт Е., Арвидсон С. (август 2001 г.). «Снижение количества белка А, связанного с клеточной стенкой, и белков, связывающих фибронектин, в мутантах sarA Staphylococcus aureus из-за повышающей регуляции внеклеточных протеаз». Инфекция и иммунитет. 69 (8): 4742–8. Дои:10.1128 / IAI.69.8.4742-4748.2001. ЧВК  98560. PMID  11447146.
  15. ^ Макгэвин MJ, Zahradka C, Rice K, Scott JE (июль 1997 г.). «Модификация фенотипа связывания фибронектина Staphylococcus aureus с помощью протеазы V8». Инфекция и иммунитет. 65 (7): 2621–8. ЧВК  175371. PMID  9199429.
  16. ^ Колар С.Л., Ибарра Дж. А., Ривера Ф. И., Мутц Дж. М., Давенпорт Дж. Э., Стивенс С. М., Хорсвилл А. Р., Шоу Л. Н. (февраль 2013 г.). «Внеклеточные протеазы являются ключевыми медиаторами вирулентности Staphylococcus aureus посредством глобальной модуляции стабильности, определяющей вирулентность». МикробиологияOpen. 2 (1): 18–34. Дои:10,1002 / МБ3,55. ЧВК  3584211. PMID  23233325.
  17. ^ Potempa J, Pike RN (01.01.2009). «Нарушение врожденного иммунитета бактериальными протеазами». Журнал врожденного иммунитета. 1 (2): 70–87. Дои:10.1159/000181144. ЧВК  2743019. PMID  19756242.
  18. ^ Koziel J, Potempa J (февраль 2013 г.). «Бактерии в коже, вооруженные протеазой». Исследования клеток и тканей. 351 (2): 325–37. Дои:10.1007 / s00441-012-1355-2. ЧВК  3560952. PMID  22358849.
  19. ^ Чен С., Кришнан В., Мейкон К., Манн К., Нараяна С. В., Шнеуинд О. (октябрь 2013 г.). «Секретируемые протеазы контролируют опосредованный автолизином рост биопленок Staphylococcus aureus». Журнал биологической химии. 288 (41): 29440–52. Дои:10.1074 / jbc.M113.502039. ЧВК  3795244. PMID  23970550.
  20. ^ Потемпа Дж., Ваторек В., Трэвис Дж. (Октябрь 1986 г.). «Инактивация ингибитора альфа-1-протеиназы плазмы человека протеиназами Staphylococcus aureus». Журнал биологической химии. 261 (30): 14330–4. PMID  3533918.

внешняя ссылка