TRANSGLUTAMINASES
|
TRANSGLUTAMINASES: CROSSLINKING ENZYMES WITH PLEIOTROPIC FUNCTIONS Laszlo Lorand, Robert M. Graham Nature Reviews Molecular Cell Biology 4, 140 -156 (2003) |
|
Каогуляция крови, образование кожного барьера, затвердевание оболочки после оплодотворения, сборка внеклеточного матрикса и др. важные биологические процессы зависят от быстрого образования ковалентных поперечных связей между белками. Эти реакции — которые катализируются transglutaminases — обеспечивают в результате супрамолекулярную структуру с чрезвычайной ригидностью и устойчивостью к протеолитической деградации. Некоторые transglutaminases функционируют как молекулярные переключатели в цитоскелетной поддержке и модулируют межбелковые взаимодействия. Знание таких энзимов важно для понимания этиологии различных наследственных заболеваний крови и кожи и различных аутоиммунных, воспалительных и дегенеративных нарушений.
Transglutaminases (TGs) являются Ca 2+-зависимыми энзимами, которые пост-трансляционно модифицируют специфические glutaminyl (Gln) боковые-цепочки в белках путем deamidation, transamidation или esterification.
Вопреки сходству активного центра с цистеиновыми протеазами papain семейства, структурные, а также кинетические свойства набора TGs позволяют выделить их в отдельное сверхсемейство, которое широко распределено в природе.
Геном человека кодирует восемь TGs; по крайней мере одна из них, TG2, регулируется с помощью GTP/GDP и м. функционировать на путях сигнальной трнасдукции. Др. белок, erythrocyte band 4.2, является каталитически неактивным членом TG семейства и функционирует как поддерживающий (scaffolding) белок.
Независимо от своей каталитической активности TG2 м. также формировать плотные, состоящие из многих частей комплексы с фибронектином и интегринами; эта роль важна для распластывания клеток и миграции и для организации внуеклеточного матрикса (заживления ран).
TG-катализируемая transamidation между глютаминовым и ли зиновым остатком м вести к образованию ковалентных мостиков боковых цепочек между белковыми единицами; в этом смысле, TGs функционирует как как природный катализатор для склеивания белков вместе, а значит для образования поперечно связанных супрамолекулярных белковых ансамблей.
Образование кровяного сгустка, кожного барьера и кости являются некоторыми из хорошо известных примеров физиологической роли TGs; поперечное связывание м.б. также важным для созревания патологических нерастворимых белковых агрегатов и для апоптоза.
Генетический дефицит этих энзимов, как известно, вызывает тяжелую кровоточивость и нарушения кожи, а при некоторых аутоиммунных заболеваниях (включая болезнь gluten sensitivity) TG является главным — если не единственным — аутоантигеном.
|