Химия протеолиза - Антонов В.К.
Скачать (прямая ссылка):
Действие трипсина на химотрипсияоген А приводит к разрыву связи Arg15-
11е16, и образуется активный химотрипсин [22061. Эта форма фермента весьма нестойка и превращается за счет последовательных расщеплений связей Leu13-Ser14, Туг146-Thr147 и азп148-А1а149 соответственно в S-, %(а1)- и а-химотрипсины. Эти превращения происходят автолитически [1205,2206,22071. Установлено также образование минорных форм ц- и ш-химотрипсинов [12051.
В случае химотрипсиногена В наряду с отщеплением дипептида Ser14-Arg15 происходит катализируемое химотрипсином отщепление трех аминокислот, соответствующих последовательности Asn147-Ala148-Leu149 [ 2208]. У свиного химотрипсиногена С и катионного химотрипсиногена акулы разрыв первой связи происходит в последовательности Arg15-Val16 [2209,22101.
Предшественник одного из ключевых ферментов системы свертывания крови -тромбина - протромбин образуется в печени в виде пробелка, включающего 43 остатка сигнального (лидерного) пептида [22111, причем его биосинтез завк сит от наличия в организме витамина К (см. обзор: [22121). Бычий протромбин
- гликопротеин с молекулярной массой 70 кДа, построенный из 582 аминокислотных остатков, образующих одну полипептидную цепь [3171- Этот белок содержит 10 остатков необычной 7-карбоксиглутаминовой кислоты [2213], по-видимому, играющей важную роль при связывании протромбином ионов Са2+. Активация протромбина происходит In vivo под действием факторов коагуляции Ха и Va, ионов Са2+ и фосфолипида (протромбиназа) [2212]. При этом расщепляется связь Arg273-Thr274 и образуется гликопептид с молекулярной массой «33 кДа и белок, называемый промежуточным белком II. На второй стадии активации расщепляется связь Arg323-Ile324 и образуется двухцепочечный активный тромбин (39 КДа) [2214,22151-
Активные факторы Ха и Va являются, в свою очередь, продуктами активационного, каскада (рис.71), начинающегося с активации фактора Хагемана (фактор XII), который и служит инициатором последовательных реакций активации в системе свертывания чрови [4171, в кининоген-кининовой системе [22161, в системе ф^бринолиза (активация плазминогена) [22171 и, по-видимому, в системе активации комплемента [22181. Последняя способна также активироваться автокаталитиче ски [2219,22201.
Фактор XII(Рактор Хагемана)
Фактор XIIа
V
XI а
Првкалликреин Калликреин
ПлазмииогЕН Плазминоген Проактиватор Активатор
IX
Плазминоген Плазмин
Протромбин Тромбин
Фибриноген Фибрин
\
Фрагменты
РИС.71. Схема каскадных процессов, индуцируемых фактором Хагемана, и их взаимосвязь
Активация инициирующего каскад фактора XII идет, по-видимому, автокаталитически и существенно ускоряется поверхностями, имеющими заряд (стекло, каолин, декстрансульфат). Образующийся фактор ХНа (активный) может катализировать превращение прокалликреина в калликреин. Последний в присутствии декстрансульфата ускоряет превращение XII в ХНа в 11 ООО раз по сравнению с условиями, когда заряженный компонент в системе' отсутствует. [2221].
Другая важная сериновая протеиназа - акрозин образуется из предшественника путем отщепления как N-, так и С-концевого пептида, содержащего большое число остатков пролина [2222]. Аналогичная картина наблюдается у аквализина [22231, эластазы нейтрофилов и катепсина G [22241, причем у последних собственно активационный пептид состоит всего лишь из двух остатков -Gly и Glu. Предшественники обнаружены у коллагеназ [22251, растительных сериновых карбоксипептидаз [22261 и других ферментов. Интересно, что препос-ледовательяость играет важную роль в правильном сворачивании белковой цепи некоторых микробных протеиназ - субтилизина [22271 и а-литической протеиназы [2228]. Еще один пример необычного механизма активации - активация фактора роста нервов [22291. Этот белок содержит 1 атом цинка, который подавляет автокаталитическую активацию. При разбавлении раствора белка цинк диссоциирует и происходит активация профермента.
Для цистеиновых ферментов не удалось обнаружить предшественников. Исключение составляет протеаза из стрептококков [745,746,22301. Внутриклеточная форма зимогена этого фермента содержит свободную SH-группу, которая в процессе транспорта во внеклеточное пространство превращается в метилдисульфид (-S-S-Me). Восстановление этой связи приводит к активации и автопроцессингу проформы (34 кДа) в активный фермент (28 кДа). Кристаллический папаин после выделения имеет очень низкую каталитическую активность, которая проявляется лишь в присутствии тиоловых соединений, восстановителей или СТГ-иона [13311. Были получены убедительные данные [2231,2232], что в неактивном па-паине каталитически активный остаток цистежа блокирован дисульфидной связью и представляет собой остаток цистина:
E-S-S-CHg-CH-COC®.
Возможно, что сходного типа неактивные предшественники имеются и у других цистеиновых протеаз.
Протеолитическое расщепление двухцепочечного (80 и 26 кДа) профермента калпаина II происходит автокаталитически по малой субъединице, в результате чего отщепляется фрагмент в 9 кДа и образуется фермент, активируемый низкими концентрациями Са2+ [2072,22331-
