아스파르트 프로테아제
Aspartic protease| 진핵아스파릴프로테아제 | |||||||||
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| 식별자 | |||||||||
| 기호 | 질식시키다 | ||||||||
| Pfam | PF00026 | ||||||||
| 인터프로 | IPR001461 | ||||||||
| 프로사이트 | PDOC00128 | ||||||||
| SCOP2 | 1mpp / SCOPe / SUPFAM | ||||||||
| OPM 슈퍼 패밀리 | 100 | ||||||||
| OPM단백질 | 1리브 | ||||||||
| 멤브라노메 | 315 | ||||||||
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아스파르트 프로테아제는 하나 이상의 아스파르트 잔여물에 결합된 활성 물 분자를 펩타이드 기판의 카탈루션을 위해 사용하는 프로테아제 효소의 촉매형이다.일반적으로 활성 부지에 두 개의 매우 보존된 아스파테이트를 가지고 있으며 산성 pH에서 최적으로 활동한다.거의 모든 알려진 당밀 보호제는 펩타틴에 의해 억제된다.[1]
척추동물, 곰팡이 및 레트로바이러스 원인의 아스파르트 내피아제 EC 3.4.23.이 특성화되었다.[2]좀 더 최근에는 박테리아 타입 4 프리필린과[3] 고고 프리플라겔린의 처리와 관련된 아스파르트적 내분비료가 설명되어 왔다.[4][5]
진핵성 아스파르트 프로테아제는 펩신, 카테핀, 레닌을 포함한다.그들은 조상의 중복으로 인해 생기는 두 개의 영역 구조를 가지고 있다.레트로바이러스 및 레트로트랜스포존 프로테아제(retroviral aspartyl protease)는 훨씬 작으며 진핵아스파티론 프로테아제의 단일 영역에 동질적으로 나타난다.각 영역은 촉매 Asp 잔류물을 기여하며, 분자의 두 로브 사이에 국부적으로 확장된 활성 부위 구분이 있다.한 개의 로브는 아마도 먼 과거에 유전자 복제 사건을 통해 다른 로브로부터 진화했을 것이다.현대식 효소에서는 3차원 구조가 매우 유사하지만 촉매부위 모티브를 제외하고는 아미노산 시퀀스가 더욱 다양하여 보존성이 매우 높다.이황화 교량의 존재와 위치는 아스파르트 펩타이드제의 보존 특성이다.
촉매 메커니즘
아스파릴 프로테아제는 매우 특정한 프로테아제 계열이다. 그들은 베타-메틸렌 그룹뿐만 아니라 소수성 잔류물을 가진 디펩타이드 결합을 분리하는 경향이 있다.세린이나 시스틴 프로테아제와는 달리 이러한 프로테아제는 갈라지는 동안 공밸런스 중간을 형성하지 않는다.그러므로 프로톨리시스(Protolyis)는 한 단계에서 일어난다.
아스파릴 프로테아제를 위한 많은 다른 메커니즘이 제안되었지만, 가장 널리 받아들여지는 것은 두 개의 고도로 보존된 아스파레이트 잔류물 사이의 물 분자의 조정을 포함하는 일반적인 산성 기반 메커니즘이다.[6][7]한 아스파르테이트가 양성자를 추상화하여 물을 활성화시켜 물이 기질 가위 결합의 카보닐 탄소에 핵폭발을 할 수 있게 하여 제2 아스파르산과의 수소결합에 의해 안정화된 사면체 옥시온 중간을 생성한다.이 중간재배열은 가위 아미드의 양성으로 이어져 기질 펩타이드가 두 개의 제품 펩타이드로 분할된다.
억제
분류
아스파틱 보호제의 5개의 초가족(클랜)이 알려져 있으며, 각각은 동일한 활성 사이트와 메커니즘의 독립적 진화를 나타낸다.각각의 슈퍼 패밀리는 비슷한 순서를 가진 몇몇 패밀리를 포함한다.MEROPS 분류 체계에서는 이 종족들의 이름을 알파벳 순으로 표기한다.
- 클랜 AA(예: 펩신 가문)
- 클랜 AC(예: 시그널 펩티다아제 II 계열)
- 클랜 AD(예: 프레세닐린 계열)
- 클랜 AE(예: GPR 엔도펙타아제 계열)
- 클랜 AF(예: 옴프틴 계열)
프로프렙티드
| A1_프로펩타이드 | |||||||||
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 1.62 앵그스트롬 분해능에서 인간 프로가스트레신 결정 및 분자 구조 | |||||||||
| 식별자 | |||||||||
| 기호 | A1_프로펩타이드 | ||||||||
| Pfam | PF07966 | ||||||||
| 인터프로 | IPR012848 | ||||||||
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많은 진핵아스파르트 내분비효소(MEROPS 펩티다아제 계열 A1)가 신호와 프로펠러피드로 합성된다.동물 펩신 유사 엔도펩티드 프로펠라제는 프로펠라이드의 뚜렷한 계열을 형성하는데, 여기에는 약 30개의 잔여물이 보존된 모티브가 포함되어 있다.펩시노겐 A에서는 성숙한 펩신 시퀀스의 처음 11개 잔류물이 프로펠러피드의 잔류물에 의해 변위된다.프로펩타이드에는 활성 부위 구분을 차단하는 두 개의 나선형(특히 보존된 Asp11 잔여물)이 들어 있으며, 펩신에는 프로펩타이드 내 보존된 Arg 잔여물에 대한 수소 결합이 포함되어 있다.이 수소 결합은 프로펠러피드 순응을 안정시키고 산성 조건에서 펩시노겐을 펩신으로 변환시키는 것을 촉발하는 역할을 할 것이다.[8][9]
예
인간
이 영역을 포함하는 인간 단백질
BACE1; BACE2; CTSD; CTSE; NAPSA; PGA5; PGC; REN;
기타생물
- HIV-1 프로테아제 – HIV 치료를 위한 주요 약물 표적
- Plasmepsin – 말라리아를 유발하는 기생충 Plasmodium에서 발견된 아스파릴 단백질 그룹
참고 항목
참조
- ^ a b Fusek M, Mares M, Vetvicka V (2013-01-01). "Chapter 8 - Cathepsin D". In Rawlings ND, Salvesen G (eds.). Handbook of Proteolytic Enzymes (Third ed.). Academic Press. pp. 54–63. doi:10.1016/b978-0-12-382219-2.00008-9. ISBN 978-0-12-382219-2.
- ^ Szecsi PB (1992). "The aspartic proteases". Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation. Supplementum. 210: 5–22. doi:10.3109/00365519209104650. PMID 1455179.
- ^ LaPointe CF, Taylor RK (January 2000). "The type 4 prepilin peptidases comprise a novel family of aspartic acid proteases". The Journal of Biological Chemistry. 275 (2): 1502–10. doi:10.1074/jbc.275.2.1502. PMID 10625704.
- ^ Ng SY, Chaban B, Jarrell KF (2006). "Archaeal flagella, bacterial flagella and type IV pili: a comparison of genes and posttranslational modifications". Journal of Molecular Microbiology and Biotechnology. 11 (3–5): 167–91. doi:10.1159/000094053. PMID 16983194. S2CID 30386932.
- ^ Bardy SL, Jarrell KF (November 2003). "Cleavage of preflagellins by an aspartic acid signal peptidase is essential for flagellation in the archaeon Methanococcus voltae". Molecular Microbiology. 50 (4): 1339–47. doi:10.1046/j.1365-2958.2003.03758.x. PMID 14622420. S2CID 11913649.
- ^ a b Suguna K, Padlan EA, Smith CW, Carlson WD, Davies DR (October 1987). "Binding of a reduced peptide inhibitor to the aspartic proteinase from Rhizopus chinensis: implications for a mechanism of action". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 84 (20): 7009–13. Bibcode:1987PNAS...84.7009S. doi:10.1073/pnas.84.20.7009. PMC 299218. PMID 3313384.
- ^ Brik A, Wong CH (January 2003). "HIV-1 protease: mechanism and drug discovery". Organic & Biomolecular Chemistry. 1 (1): 5–14. doi:10.1039/b208248a. PMID 12929379.
- ^ Hartsuck JA, Koelsch G, Remington SJ (May 1992). "The high-resolution crystal structure of porcine pepsinogen". Proteins. 13 (1): 1–25. doi:10.1002/prot.340130102. PMID 1594574. S2CID 43462673.
- ^ Sielecki AR, Fujinaga M, Read RJ, James MN (June 1991). "Refined structure of porcine pepsinogen at 1.8 A resolution". Journal of Molecular Biology. 219 (4): 671–92. doi:10.1016/0022-2836(91)90664-R. PMID 2056534.
