Inhibitory cysteinových proteáz

KZABD

Inhibitory cysteinových proteáz zahrnují především nadrodinu cystatinů (viz tabulka), squamous cell carcinoma antigen I (SCCA1), thyropiny, kalpastatiny a inhibitory apopózy.

 

 

Cystatiny

 

 

Mr (kDa)

 

tekutiny s vysokou koncentrací

A (stefin A)

11

sliny, amniová tekutina, slzy

B (stefin B)

11

seminální plasma

Cystatin C

 

13

seminální plasma, mozkomíšní mok, mléko, slzy

D

14

sliny, slzy

S

14

sliny

H-kininogen

114

 

L-kininogen

68

 

 

Prvním izolovaným a charakterizovaným inhibitorem byl cystatin z vaječného bílku. Později bylo toto jméno uděleno všem funkčně a strukturně příbuzným inhibitorům. Cystatinová nadrodina je dělena na rodinu cystatinů (stefinů) I, rodinu cystatinů II a kininogeny (rodina III). Cystatin (stefin) A byl primárně prokazován v epiteliálních buňkách a PMN leukocytech, což se uvádí ve vztah k obraně proti proteázám invadujících patogenů, zatímco cystatin (stefin) B je distribuován v řadě typů buněk a předpokládá se jeho protektivní role vůči lyzosomálním cysteinovým proteázám. Nejvýznamnějším zástupcem druhé rodiny je  cystatin C, u kterého se rovněž předpokládá defenzivní role proti vlastním i cizorodým proteázám. Může inhibovat jak papainové, tak legumainové proteázy. Může vytvářet dimery. V lidské plasmě jsou inhibiční aktivity zastoupeny v podobě alfa-2-makroglobulinu a nízkomolekulárního kininogenu (L-kininogen). 0

 

Kininogeny jsou intravaskulární multifunkční proteiny obsahující tři cystatinu podobné domény. Pozornost jim byla věnována především jako prekurzorům vasoaktivním kininům, které také hrají roli v koagulační kaskádě. Oba jsou produkty stejného genu, rozdíl je v alternativním mRNA splicingu. Jsou syntezovány v játrech a uvolňovány do krve. Hotové proteiny jsou modifikovány limitovanou proteolýzou kalikreinem na dvouřetězcovou formu. Současně se uvolňuje kinin. SCCA1 je svou strukturou serpin, na rozdíl od svého homologu SCCA2 však inhibuje některé proteázy papainového typu (katepsiny L, S a K). Inhibiční aktivita je zaměřena na cytosol, do oběhu se dostává pasivním průnikem. V mikrogliové kultuře vyvolává dramatické navýšení počtu buněk, což se uvádí ve vztah k aktivaci glie a zánětlivým dějům v CNS.

 

Thyropiny (thyroglobulin type-1 domain proteinase inhibitors) je nová skupina inhibitorů cysteinových proteáz, odvozená od strukturní domény, vyskytující se u řady funkčně odlišných proteinů. Jen některé z nich jsou schopny proteázové inhibice. Jeden z nich (p41 invariant chain fragment) byl detegován v komplexu s katepsinem L, uvažuje se o jeho kontrolní funkci při processingu antigenů příslušným k MHC II systému.

 

Kalpastatiny je skupina thermostabilních endogenních proteinů specificky inhibujících kalpainy. Ke tvorbě komplexu jsou třeba kalciové ionty. U PMN leukocytů byla apoptóza vyvolaná cykloheximidem potlačena kalpainovými inhibitory. Aktivace kaspázových zymogenů a aktivita kaspáz jsou inhibovány řadou mechanismů. Nejznámější jsou FLIP proteiny (zábrana aktivace kaspázy 8) a inhibitory apoptózy IAP (prevence aktivace kaspázy 9, inhibice aktivních kaspáz 3 a 7). Již zmíněné castatiny A a B a SCCA1 inhibují dislokované katepsiny B a L, které se mohou účastnit aktivace prokaspáz.

 

 

Další informace

Proteázy cysteinové

Proteiny systému proteáz a antiproteáz

 

Jaromír Kotyza