Prohormone convertase מזרז את המחשוף של רכיבים לא נחוצים של פרוטאון הורמונים ונוירופפטידים. ברוב המקרים, הוא הופך פעיל מיד לאחר תרגום המקביל חלבונים. מחלות הקשורות להמרה של פרוהורמון נמצאו לעיתים רחוקות מאוד.
מה זה פרוטורמון המרה?
Prohormone convertase הוא פרוטאז סרין הממיר שזה עתה נוצר חלבונים מצורתם המקורית לצורתם היעילה על ידי ביקוע רכיבי חלבון מסוימים. Prohormone convertase הוא פרוטאז סרין הממיר שזה עתה נוצר חלבונים מצורתם המקורית לצורתם היעילה על ידי מחשוף רכיבי חלבון מסוימים. כאשר מוזכר פרוטורמון להמרה, בדרך כלל הכוונה לפרובוטאין להמרה 1 (PC1). זה ממיר פרוטוהורמונים ונוירופפטידים רבים מהפרופורם שלהם לצורה הפעילה במהלך מה שנקרא שינוי שלאחר התרגום. דוגמה לכך היא התגובה הקטליטית של פרואינסולין לתוך אינסולין. בנוסף לפרואינסולין, פרוטרואין קונוטאז 1 משתתף בשינוי פרופיומלנוקורטין, פרורנין, פרודינורפין, פרואנקפלין, אוקסיטוצין נוירופיזין ופרוסומטוסטטין. חלבונים אלה משתנים מיד לאחר התרגום (ביוסינתזה של חלבון) על ידי מחשוף רכיבי חלבון לחלבון היעיל בפועל. בתהליך מנותקים קשרי פפטיד. מכיוון שפרוהורמון קונברטאז הוא פרוטאז סרין, המרכז הקטליטי של אנזים זה מייצג את מה שמכונה שלישייה קטליטית. השלשה הקטליטית מורכבת משלושתם חומצות אמינו חומצה אספרטית, היסטידין וסרין. שאריות חומצות האמינו שלהם קשורות זו לזו על ידי הידרוגנציה קשר. שילוב זה מאפשר להם להמיס קשרי פפטיד בזרז. קטליזה מתבצעת באמצעות חומרים ביניים קוולנטיים ולכן מכונה זרז קוולנטי. Proprotein convertase 1 (PC1) מורכב מ 643 חומצות אמינו. סידן יון משמש כגורם גורם. המרות פרוהורמונים אחרות מלבד PC1 הן PC2 ו- PC3.
פונקציה ותפקיד
הפונקציה של המרה פרוהורמונים תואר לראשונה באמצעות אינסולין לדוגמא. בְּמַהֲלָך אינסולין סינתזה, preproinsulin המורכב מרצף אותות, שרשרת B, פפטיד C ושרשרת A נוצר במהלך התרגום. המולקולה כולה מורכבת מ -110 חומצות אמינו. לאחר הובלתו לרטיקולום האנדופלזמי, מצטבר רצף האות ליצירת פרואינסולין, עם דיסולפיד גשרים נוצר בין שרשרת A לשרשרת B. פרואינסולין מכיל כעת 84 אמינו חומצות. לאחר מכן מנותקים את שרשרת C על ידי פפטידזים מיוחדים (פרוטורמון קונוטאז). השרשראות שנותרו מחוברות רק באמצעות דיסולפיד גשרים. שרשרת A מכילה 21 אמינו חומצות ושרשרת B 30 חומצות אמינו. נוצר כעת אינסולין, שמתייצב בצורה של משושה על ידי a אבץ יוֹן. מצע נוסף לפרוטורמון המרה הוא פרופיומלנוקורטין. פרואופיומלנוקורטין מופרש באדנו-היפופיזה, ההיפותלמוס, שליה או אפיתליה והיא המולקולה המקדימה של כמה פפטידים חשובים הורמונים. ניתן לבקע אותו על ידי פרוטורמון להמרה לעשרה שונים הורמונים באופן ספציפי לרקמות. אלה כוללים אדרנו-קורטיקוטרופין (ACTH), ממריץ מלנוציטים הורמונים, פפטיד ביניים דמוי קורטיקוטרופין (CLIP), גמליפוטרופין או בטאנדורפין. ההורמונים שנוצרו מסונתזים לאחר התרגום מהפרוהורמון. הפפטידים האופיואידים אנצפלין ודינורפין נוצרים גם על ידי המרה של פרואנקפלין ופרודיפומין. הם פועלים כמשככי כאבים טבעיים. מרכיב פעיל נוסף הוא דמוי ההורמון רנין, אשר מיוצר על ידי המרה מן הפרורנין. רנין מקדם היווצרות של וזופרסין באמצעות תגובות שונות. וזופרסין הוא הורמון אנטי-דיורטי. ההורמון אוקסיטוצין, בתורו, מיוצר תמיד כנוירופיזין אוקסיטוצין. זה מאוחסן באונה האחורית של בלוטת יותרת המוח וניתק לתוכו אוקסיטוצין ונוירופיזין לפי הצורך בעזרת קטליזה עם פרוטורמון המרה. הגורמים להיווצרות פרופורמפסים של פרוטוהורמונים ונוירופפטידים שונים הם רבים. בעיקר זה בגלל שהם צורות אחסון והובלה נוחים. עם זאת, יש לשנות אותם לצורך יעילותם. פרוהורמונים שייכים בדרך כלל לקבוצת החלבונים המקדימים, שעדיין מכילים פרואנזימים וחלבונים מבניים מבשר. כל החלבונים המקדימים מכילים רצפים נוספים המשפיעים על פעילות החלבון באופן שהוא הופך להיות לא פעיל. זה קורה בגלל ההשפעה של רצפים אלה על קונפורמציית המבנה השלישוני. כאשר מפסיקים את הרצפים הנוספים, מתרחש שינוי קונפורמציה פתאומי בתוך המולקולה. בתהליך, המולקולה כולה מופעלת מחדש.
מחלות והפרעות
מחלות הקשורות להמרה של פרוהורמון הן נדירות מאוד. הם בדרך כלל מתרחשים במומים גנטיים. מדוע ההפרעות נדירות כל כך לא ידוע. יתכן שרוב ה גֵן המוטציות הן כל כך חמורות עד שלא תאפשר תאימות עם החיים. עם זאת, ידועים כמה מקרים בהם נמצאה מוטציה ב- PCSK1 גֵן. ההפרעות קשורות להפרעות מטבוליות קשות. מחסור ב- Prohormone convertase I תואר בשני מטופלים בלבד. מדובר באישה בת 43 וילדה קטנה. בכל מקרה, קיצוני השמנה התפתח ב ילדות בשני החולים. חָמוּר היפוגליקמיה נצפו גם רמות גבוהות של פרוהורמונים של חלק מהפרוטאוהורמונים. יחד עם זאת, לשני החולים הייתה מעיים קליטה הפרעות המלוות בחומרה שלשול. האישה סבלה גם מהיפוגונאדיזם היפוגונאוטרופי בהיעדר וסת. התסמינים השונים הם תוצאה של כישלון בייצור הורמונים יעילים מהפרופורמוסים של הפרוטוהורמונים. פרואינסולין מוגבה מאוד עם אינסולין נמוך. ניתן להמיר אותו רק בקושי. עם זאת, פרואינסולין כבר מוריד את סוכר רמה ב דם. עם זאת, מכיוון שה- ריכוז כל כך גבוה, היפוגליקמיה מתרחשת. Prohormones אחרים כגון proglucagon או proopiomelanocortin הם גם מוגבהים. הפרעות העיכול הקבועות נגרמות על ידי רמת הסומסטטין הנמוכה, מכיוון שפרוזומסטטין אינו ממיר יותר לסומסטטין. לכן, פפסין, גסטרין, ו אנזימים של לבלב כבר לא יכול להיות מעוכב.
