Prohormona konvertaza katalizira cijepanje nepotrebnih sastojaka proteohormona i neuropeptida. Obično stupa na snagu odmah nakon prevođenja odgovarajućih proteina. Bolesti povezane s prohormon konvertazom pronađene su vrlo rijetko.
Što je Prohormone Convertase?
Prohormona konvertaza je serinska proteaza, koja tek nastale proteine pretvara u njihov izvorni oblik dijeljenjem određenih proteinskih komponenata u njihov učinkoviti oblik.
Kada spominjemo prohormonsku konvertazu, obično se misli na proprotein konvertaza 1 (PC1). To pretvara mnoge proteohormone i neuropeptide iz njihovih proforma u učinkovit oblik kao dio takozvane posttralacijske modifikacije. Primjer za to je katalitička reakcija proinsulina u inzulinu.
Pored proinzulina, proprotein konvertaza 1 sudjeluje u modifikaciji proopiomelanokortina, prorenina, prodinnorfina, proenkefalina, oksitocin neurofizina i prosomatostatina. Neposredno nakon prevođenja (biosinteza proteina), ti se proteini pretvaraju u stvarni efektivni protein cijepanjem proteinskih komponenti. U procesu se peptidne veze razgrađuju.
Budući da je prohormonova konvertaza serinska proteaza, katalitičko središte ovog enzima je takozvana katalitička trijada. Katalitička triada sastoji se od tri aminokiseline aspartanske kiseline, histidina i serina. Njihovi aminokiselinski ostaci povezani su međusobno putem vodikovih veza. Ta kombinacija omogućuje im katalitički razbijanje peptidnih veza. Kataliza se odvija putem kovalentnih intermedijara i zbog toga se naziva kovalentnom katalizom.
Proprotein konvertaza 1 (PC1) sastoji se od 643 aminokiselina. Kalcijev ion djeluje kao kofaktor. Ostale prohormonske konvertaze su PC2 i PC3 uz PC1.
Funkcija i zadatak
Funkciju prohormonske konvertaze prvo treba ilustrirati primjerom inzulina. Tijekom prevođenja sinteze inzulina proizvodi se preproinsulin koji se sastoji od signalne sekvence, B lanca, C peptida i A lanca. Čitavu molekulu čini 110 aminokiselina. Nakon transporta u endoplazmatski retikulum, signalni niz se odvaja stvaranjem proinsulina, pri čemu se između A i B lanca formiraju disulfidni mostovi. Proinsulin sada sadrži 84 aminokiseline. Tada se C lanac odvoji posebnim peptidazama (prohormona konvertaza). Lanci koji ostaju povezani su samo disulfidnim mostovima. Lanac A sadrži 21 aminokiselina, a B lanac 30 aminokiselina. Sada se stvorio inzulin koji se stabilizira u obliku heksamera cinkovim ionom.
Proopiomelanokortin je još jedan mogući supstrat prohormonske konvertaze. Proopiomelanokortin se izlučuje u adenohipofizi, hipotalamusu, placenti ili epitelu i prethodnica je nekih važnih peptidnih hormona. Prohormon konvertazom može se podijeliti u 10 različitih hormona. Oni uključuju adrenokortikotropin (ACTH), hormone koji stimuliraju melanocite, intermedijarne peptide slične kortikotropinu (CLIP), gamalipotropin ili betaendorfin.
Nastali hormoni sintetiziraju se post-translacijski iz prohormona. Opioidni peptidi enkefalin i dinorfin formiraju se i konvertazama proenkefalina i prodifomina. Djeluju kao prirodna sredstva za ublažavanje bolova.
Drugi aktivni sastojak je hormon sličan reninu, koji se proizvodi iz prorenina konvertazama. Renin potiče stvaranje vazopresina kroz različite reakcije. Vasopresin je antidiuretski hormon. Hormon oksitocin, sa svoje strane, uvijek se proizvodi kao oksitocin neurofizin. To se čuva u stražnjem režnja hipofize i, ako je potrebno, podijeli se na oksitocin i neurofizin koristeći katalizu s prohormon konvertazom.
Uzroci nastanka pro oblika različitih proteohormona i neuropeptida su raznoliki. Uglavnom zbog toga što su jeftini oblici skladištenja i transporta. Međutim, moraju biti promijenjene kako bi bile učinkovite. Prohormoni općenito pripadaju skupini proteinskih prekursora, koji također sadrže proencime i strukturne proteine prekursora. Svi proteinski prekursori sadrže dodatne sekvence koje utječu na aktivnost proteina tako da on postane neaktivan. To se događa kroz utjecaj tih nizova na konformaciju tercijarne strukture. Kad se dodatne sekvence odstrane, dolazi do nagle promjene konformacije u molekuli. Ponovno se aktivira cijela molekula.
Ovdje možete pronaći svoje lijekove
➔ Lijekovi za slabost mišićaBolesti i bolesti
Bolesti povezane s prohormon konvertazom vrlo su rijetke. Obično se javljaju u slučaju genetskih oštećenja. Nije poznato zašto su poremećaji tako rijetki. Većina mutacija gena tada može biti toliko ozbiljna da se ne mogu pomiriti sa životom.
Međutim, poznato je nekoliko slučajeva gdje je pronađena mutacija u PCSK1 genu. Bolesti su povezane s teškim metaboličkim poremećajima. Manjak prohormona konvertaze I opisan je samo kod dva pacijenta. Ovo je žena stara 43 godine i djevojčica. Oba pacijenta su u djetinjstvu razvila ekstremnu pretilost. Uočene su i teška hipoglikemija i povišena razina prohormona nekih proteohormona. Istodobno su oba pacijenta imala poremećaje apsorpcije u crijevima, koji su bili popraćeni teškom proljevom. Žena je također patila od hipogonadotropnog hipogonadizma bez menstruacije.
Razni simptomi posljedica su neuspjeha u proizvodnji učinkovitih hormona iz pro oblika proteohormona. Proinsulin se uvelike povećava kada je inzulina malo. Teško se transformira. Međutim, proinsulin već snižava razinu šećera u krvi. Međutim, s obzirom na to da je koncentracija tako visoka, to dovodi do hipoglikemije. Ostali prohormoni poput proglukagona ili proopiomelanokortina se također povećavaju. Trajni poremećaji probave uzrokovani su niskom razinom somastatina, jer se prosomastatin više ne pretvara u somastatin. Dakle, pepsin, gastrin i enzimi gušterače više se ne mogu inhibirati.
