Prohormone convertase memangkin pemisahan komponen proteohormon dan neuropeptida yang tidak diperlukan. Dalam kebanyakan kes, ia menjadi aktif sejurus selepas terjemahan yang sesuai protein. Penyakit yang berkaitan dengan prohormone convertase jarang dijumpai.
Apakah konvertase prohormone?
Prohormone convertase adalah protease serin yang menukar hanya terbentuk protein dari bentuk asalnya hingga bentuknya yang berkesan dengan membuang komponen protein tertentu. Prohormone convertase adalah protease serin yang menukar hanya terbentuk protein dari bentuk asalnya hingga bentuknya yang berkesan dengan pembelahan komponen protein tertentu. Apabila prohormone convertase disebutkan, proprotein convertase 1 (PC1) biasanya dimaksudkan. Ia mengubah banyak proteohormon dan neuropeptida dari proform mereka menjadi bentuk aktif dalam proses pengubahsuaian posttranslational. Contohnya ialah reaksi pemangkin proinsulin ke insulin. Sebagai tambahan kepada proinsulin, proprotein convertase 1 turut serta dalam pengubahsuaian proopiomelanocortin, prorenin, prodynorphin, proenkephalin, oxytocin neurofisin, dan prosomatostatin. Protein ini diubahsuai sejurus terjemahan (biosintesis protein) dengan pembelahan komponen protein menjadi protein berkesan sebenarnya. Dalam proses itu, ikatan peptida dibelah. Oleh kerana prohormone converase adalah protease serin, pusat katalitik enzim ini mewakili apa yang disebut triad katalitik. Triad pemangkin terdiri daripada ketiga-tiganya asid amino asid aspartik, histidin dan serine. Sisa asid amino mereka dihubungkan bersama oleh hidrogen ikatan. Gabungan ini membolehkan mereka melarutkan ikatan peptida secara pemangkin. Pemangkin berlaku melalui perantaraan kovalen dan oleh itu disebut sebagai pemangkin kovalen. Proprotein convertase 1 (PC1) terdiri daripada 643 asid amino. A kalsium ion bertindak sebagai kofaktor. Convertases prohormone lain selain PC1 adalah PC2 dan PC3.
Fungsi dan peranan
Fungsi prohormone convertase pertama kali akan digambarkan menggunakan insulin sebagai contoh. Semasa insulin sintesis, preproinsulin yang terdiri daripada urutan isyarat, rantai B, peptida C, dan rantai A terbentuk semasa terjemahan. Keseluruhan molekul terdiri daripada 110 asid amino. Setelah dibawa ke retikulum endoplasma, urutan isyarat dibelah untuk membentuk proinsulin, dengan disulfida jambatan membentuk antara rantai A dan rantai B. Proinsulin kini mengandungi 84 amino asid. Rantai C kemudian dibelah oleh peptidase khas (prohormone convertase). Rantai yang masih tersambung hanya disulfida jambatan. Rantai A mengandungi 21 amino asid dan rantai B 30 asid amino. Insulin kini telah terbentuk, yang distabilkan dalam bentuk hexamer oleh a zink ion. Substrat lain untuk prohormone convertase adalah proopiomelanocortin. Proopiomelanocortin dirembeskan dalam adenohypophysis, hipotalamus, plasenta atau epithelia dan merupakan molekul pendahulu beberapa peptida penting hormon. Ia boleh dibelah oleh prohormone converase menjadi 10 berbeza hormon secara khusus tisu. Ini termasuk adrenokortikotropin (ACTH), merangsang melanosit hormon, peptida perantaraan seperti kortikotropin (CLIP), gammalipotropin atau betaendorphin. Hormon yang terbentuk disintesis selepas terjemahan dari prohormone. Peptida opioid enkephalin dan dynorphin juga terbentuk oleh konvertase dari proenkephalin dan prodyphomin. Mereka bertindak sebagai analgesik semula jadi. Bahan aktif lain adalah seperti hormon renin, yang dihasilkan oleh konversi dari prorenin. Renin mempromosikan pembentukan vasopressin melalui pelbagai tindak balas. Vasopressin adalah hormon antidiuretik. Hormon oxytocinseterusnya dihasilkan sebagai neurofisin oxytocin. Ini disimpan di lobus posterior kelenjar pituitari dan dibelah menjadi oxytocin dan neurofisin seperti yang diperlukan dengan bantuan pemangkinan dengan prohormone convertase. Penyebab pembentukan proform dari pelbagai proteohormon dan neuropeptida berlipat ganda. Sebilangan besarnya, ini kerana bentuk penyimpanan dan pengangkutan yang baik. Walau bagaimanapun, mereka perlu diubahsuai untuk keberkesanannya. Prohormones umumnya tergolong dalam kumpulan protein prekursor, yang masih mengandungi proenzim dan protein struktur prekursor. Semua protein prekursor mengandungi urutan tambahan yang mempengaruhi aktiviti protein sedemikian sehingga menjadi tidak aktif. Ini berlaku kerana pengaruh jujukan ini pada penyesuaian struktur tersier. Apabila urutan tambahan dipotong, perubahan konformasi tiba-tiba berlaku di dalam molekul. Dalam proses itu, seluruh molekul diaktifkan semula.
Penyakit dan gangguan
Penyakit yang berkaitan dengan prohormone convertase sangat jarang berlaku. Mereka biasanya berlaku pada kecacatan genetik. Mengapa gangguan itu jarang berlaku tidak diketahui. Ada kemungkinan bahawa sebahagian besar gen mutasi begitu teruk sehingga keserasian dengan kehidupan tidak mungkin dilakukan. Walau bagaimanapun, beberapa kes diketahui di mana terdapat mutasi pada PCSK1 gen. Gangguan tersebut dikaitkan dengan gangguan metabolik yang teruk. Kekurangan prohormone convertase I telah dijelaskan pada dua pesakit sahaja. Ini adalah seorang wanita berusia 43 tahun dan seorang gadis kecil. Dalam setiap kes, melampau obesiti dikembangkan di zaman kanak-kanak pada kedua pesakit. Teruk hipoglisemia dan peningkatan tahap prohormone beberapa proteohormon juga diperhatikan. Pada masa yang sama, kedua-dua pesakit mengalami usus penyerapan gangguan disertai dengan teruk cirit-birit. Wanita itu juga menderita hipogonadisme hipogonadotropik dengan tidak hadir haid. Pelbagai simptom tersebut adalah hasil daripada kegagalan menghasilkan hormon yang berkesan dari profil protein. Proinsulin sangat tinggi dengan insulin rendah. Ia boleh ditukar hanya dengan sukar. Walau bagaimanapun, proinsulin sudah menurunkan kadar gula tahap di darah. Walau bagaimanapun, kerana kepekatan sangat tinggi, hipoglisemia berlaku. Prohormon lain seperti proglucagon atau proopiomelanocortin kemudian juga meningkat. Gangguan pencernaan kekal disebabkan oleh tahap somastatin yang rendah, kerana prosomastatin tidak lagi ditukar menjadi somastatin. Oleh itu, pepsin, gastrin, dan enzim pankreas tidak lagi dapat dihambat.
