Serpina

Serpina (inhibidor de la serina proteasa) Descripción de esta imagen, también comentada a continuación Serpin (en blanco) interactuando con una peptidasa (en gris). El bucle del centro reactivo se muestra en azul. La peptidasa se inhibe irreversiblemente tan pronto como comienza la catálisis ( PDB  1K9O ) Dominio proteico
Pfam PF00079
InterPro IPR000215
PROSIDAD PDOC00256
SCOP 1hle
SUPERFAMILIA 1hle
CDD cd00172

Las serpinas (Inglés serpina , baúl de viaje para Ser ine p rotease en hibitor ) son proteínas con estructuras similares, históricamente conocidos por su capacidad para inhibir las proteasas de serina . Forman una superfamilia de proteínas presentes en todos los reinos vivientes . Deben su nombre al hecho de que los primeros en ser identificados inhiben las serina proteasas del tipo quimotripsina . Destacan por su mecanismo de acción, que consiste en inhibir su peptidasa diana al sufrir un cambio conformacional de gran amplitud que hace desaparecer el sitio activo . Este mecanismo es muy diferente del mecanismo competitivo más común de los inhibidores de proteasa, que se unen al sitio activo de la enzima y evitan que tenga lugar la catálisis.

La inhibición de las peptidasas por serpinas controla una variedad de procesos biológicos, incluida la coagulación de la sangre y la inflamación , lo que hace que estas proteínas sean objeto de investigación médica . Su particular cambio conformacional también los hace interesantes para la investigación en biología estructural y plegamiento de proteínas . Este modo de acción por cambio conformacional confiere ventajas, pero también algunas desventajas: las serpinas son por tanto vulnerables a mutaciones , que pueden conducir a serpinopatías como serpinas con plegamiento no funcional o la formación de polímeros inactivos largos. La polimerización de la serpina no solo tiene el efecto de reducir la cantidad de inhibidor activo, sino que también conduce a la acumulación de polímeros con efectos nocivos en la célula, lo que resulta en la muerte de células y órganos.

Aunque la mayoría de las serpinas controlan las cascadas proteolíticas, algunas proteínas que tienen una estructura de serpinas no son inhibidores de enzimas, pero realizan diversas funciones como el almacenamiento (como la ovoalbúmina de la clara de huevo ), el transporte (como la membrana portadora de hormonas , como la globulina transportadora de tiroxina y la transcortina). ), o la función de la proteína chaperona ( HSP47  (en) ). Estas proteínas también son serpinas, aunque no tienen función inhibidora, ya que están relacionadas evolutivamente .

Actividad

La mayoría de las serpinas son inhibidores de proteasas y se dirigen a las serina proteasas extracelulares del tipo quimotripsina . Estas peptidasas tienen un residuo nucleofílico de serina que pertenece a una tríada catalítica en su sitio activo . Estos son, por ejemplo , trombina , tripsina y elastasa de neutrófilos  (en) . Las serpinas son inhibidores irreversibles que actúan atrapando a un intermediario en el mecanismo catalítico de la peptidasa.

Algunas serpinas inhiben otras clases de peptidasas, incluidas las cisteína proteasas . Estos difieren de las serina proteasas en que usan un residuo de cisteína neutrofílico en su tríada catalítica en lugar de un residuo de serina neutrofílico. Sin embargo, el mecanismo enzimático es similar entre estos dos tipos de peptidasas, y el mecanismo de inhibición por serpinas también es el mismo en ambos casos. Entre los inhibidores de la proteasa de la cisteína, la serpina B4  (en) y la proteína MENT  (fr) , que inhiben las peptidasas de tipo papaína .

Ejemplos de

Notas y referencias

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