ฟูริน
ฟูรินเป็นโปรตี เอส เอนไซม์โปรตีโอไลติกที่ถูกกระตุ้นโดยการนำเสนอซับสเตรตซึ่งในมนุษย์และสัตว์อื่นๆ นั้นถูกเข้ารหัสโดยยีนFURIN โปรตีนบางชนิดจะไม่ทำงานเมื่อถูกสังเคราะห์ขึ้นครั้งแรก และต้องมีการตัดส่วนต่างๆ ออกเพื่อให้ทำงานได้ ฟูรินจะตัดส่วนเหล่านี้และกระตุ้นโปรตีน[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]มันถูกตั้งชื่อว่าฟูรินเพราะมันอยู่ในบริเวณต้นน้ำของออนโคยีนที่รู้จักกันในชื่อFESยีนนี้รู้จักกันในชื่อ FUR (FES Upstream Region) ดังนั้นโปรตีนจึงถูกตั้งชื่อว่าฟูริน ฟูรินยังเป็นที่รู้จักในชื่อPACE ( P aired basic A mino acid C leaving E nzyme) ฟูรินเป็นสมาชิกของแฟมิลี S8และเป็นเปปติเดสที่คล้ายกับซับทิลิ ซิน
การทำงาน
โปรตีนที่ถูกเข้ารหัสโดยยีนนี้เป็นเอนไซม์ที่อยู่ใน กลุ่ม โปรโปรตีนคอนเวอร์เทสคล้าย ซับ ทิลิซินสมาชิกในกลุ่มนี้คือโปรโปรตีนคอนเวอร์เทสที่ประมวลผลโปรตีนตั้งต้นที่แฝงอยู่ให้กลายเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ โปรตีนที่ถูกเข้ารหัสนี้เป็นเอนโดโปรตี เอสชนิดซีรีนที่ขึ้นอยู่กับแคลเซียม ซึ่งสามารถตัดโปรตีนตั้งต้นได้อย่างมีประสิทธิภาพที่ตำแหน่งการประมวลผลกรดอะมิโนพื้นฐานคู่กัน สารตั้งต้นบางส่วนของมัน ได้แก่ โปรฮอร์โมนพาราไทรอยด์โปร โปรตีนตั้งต้น ของทรานส์ฟอร์มิงโกรทแฟคเตอร์เบตา 1 โปร อัลบูมิ นโปรเบตาซีเครเทส เมมเบรนไทป์ 1 เมทริกซ์เมทัลโลโปรตีเนสหน่วยย่อยเบตาของโปรโปรตีนโกรทแฟคเตอร์และฟอนวิลเลแบรนด์แฟคเตอร์โปรโปรตีนคอนเวอร์เทสคล้ายฟูรินมีส่วนเกี่ยวข้องในการประมวลผล RGMc (หรือที่เรียกว่าฮีโมจูเวลิน ) ซึ่งเป็นยีนที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติของการสะสมธาตุเหล็กอย่างรุนแรงที่เรียกว่าฮีโมโครมาโตซิสในเด็ก ทั้งกลุ่ม Ganz และ Rotwein แสดงให้เห็นว่าโปรโปรตีนคอนเวอร์เทส (PPC) ที่คล้ายฟูรินมีหน้าที่ในการเปลี่ยน HJV ขนาด 50 kDa ให้เป็นโปรตีนขนาด 40 kDa ที่มีปลาย COOH ที่ถูกตัดทอน ณ ตำแหน่ง RNRR โพลีเบสิกที่อนุรักษ์ไว้ ซึ่งชี้ให้เห็นถึงกลไกที่เป็นไปได้ในการสร้าง HJV/hemojuvelin รูปแบบที่ละลายน้ำได้ (s-hemojuvelin) ที่พบในเลือดของสัตว์ฟันแทะและมนุษย์[ 9 ] [ 10 ]
สารตั้งต้นของฟูรินและตำแหน่งของไซต์การตัดของฟูรินในลำดับโปรตีนสามารถทำนายได้ด้วยวิธีการทางชีวสารสนเทศสองวิธี ได้แก่ ProP [ 11 ]และ PiTou [ 12 ]
ความสำคัญทางคลินิก
ฟูรินเป็นหนึ่งในโปรตีเอสที่รับผิดชอบในการตัดแยกโปรตีนพรีเคอร์เซอร์ของซองหุ้มไวรัสเอชไอวีgp160ให้เป็นgp120และgp41ก่อนการประกอบไวรัส[ 13 ]โปรตีเอสนี้ยังเชื่อกันว่ามีบทบาทในการพัฒนาของเนื้องอก[ 7 ]พบว่ามีการใช้ไซต์โพลีอะดีนิเลชันทางเลือกสำหรับยีน FURIN
ฟูรินมีความเข้มข้นสูงในเครื่องมือของกอลจิซึ่งทำหน้าที่ตัดโปรตีนอื่นๆ ให้เป็นรูปแบบที่สมบูรณ์/ใช้งานได้[ 14 ]ฟูรินจะตัดโปรตีนที่อยู่ถัดจากลำดับกรดอะมิโนพื้นฐานที่เป็นเป้าหมาย (โดยทั่วไปคือ Arg-X-(Arg/Lys) -Arg') นอกจากการประมวลผลโปรตีนตั้งต้นของเซลล์แล้ว ฟูรินยังถูกใช้โดยเชื้อโรคหลายชนิด ตัวอย่างเช่น โปรตีนเปลือกของไวรัส เช่นHIV ไข้หวัดใหญ่ไข้เลือดออกไวรัสฟิโลหลายชนิดรวมถึง ไวรัส อีโบลาและไวรัสมาร์เบิร์กและโปรตีนหนามของSARS-CoV-2 [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] จะต้องถูกตัดโดยฟูรินหรือโปรตีเอสที่คล้ายฟูรินเพื่อให้ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ เมื่อไวรัส SARS-CoV-2 ถูกสังเคราะห์ในเซลล์ที่ติดเชื้อ ฟูรินหรือโปรตีเอสที่คล้ายฟูรินจะตัดโปรตีนหนามออกเป็นสองส่วน (S1 และ S2) ซึ่งยังคงเชื่อมโยงกันอยู่[ 18 ]
สารพิษแอนแทรกซ์สาร พิษเอ็กโซท็อกซิน ของ Pseudomonasและไวรัส papillomavirusจะต้องได้รับการประมวลผลโดยฟูรินในระหว่างการเข้าสู่เซลล์โฮสต์ครั้งแรก สารยับยั้งฟูรินกำลังอยู่ระหว่างการพิจารณาเพื่อใช้เป็นสารบำบัดในการรักษาการติดเชื้อแอนแทรกซ์[ 19 ]
ฟูรินถูกควบคุมโดยคอเลสเตอรอลและการนำเสนอสารตั้งต้นเมื่อคอเลสเตอรอลสูง ฟูรินจะเคลื่อนที่ไปยังแพลิพิดGM1 เมื่อคอเลสเตอรอลต่ำ ฟูรินจะเคลื่อนที่ไปยังบริเวณที่ไม่เป็นระเบียบ[ 20 ]คาดว่าสิ่งนี้มีส่วนช่วยในการเตรียมพร้อมของ SARS-CoV ที่ขึ้นอยู่กับคอเลสเตอรอลและอายุ
การแสดงออกของฟูรินในทีเซลล์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรักษาความทนทานต่อภูมิคุ้มกันส่วนปลาย[ 21 ]
ปฏิสัมพันธ์
พบว่าฟูรินมีปฏิสัมพันธ์กับPACS1 [ 22 ]
อ่านเพิ่มเติม
- Nakayama K (พฤศจิกายน 1997). "ฟูริน: เอนโดโปรตีเอสคล้ายซับทิลิซิน/Kex2p ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่เกี่ยวข้องกับการประมวลผลโปรตีนตั้งต้นหลากหลายชนิด"วารสารชีวเคมี327 (ส่วนที่ 3) (3): 625–35 . doi : 10.1042/bj3270625 . PMC 1218878. PMID 9599222 .
- Bassi DE, Mahloogi H, Klein-Szanto AJ (มิถุนายน 2000). "โปรตีนคอนเวอร์เทสฟูรินและ PACE4 มีบทบาทสำคัญในการลุกลามของเนื้องอก" Molecular Carcinogenesis . 28 (2): 63– 9. doi : 10.1002/1098-2744(200006)28:2 < 63::AID-MC1 > 3.0.CO ; 2-C . PMID 10900462 . S2CID 22849623 .
- Hallenberger S, Bosch V, Angliker H, Shaw E, Klenk HD, Garten W (พฤศจิกายน 1992) "การยับยั้งการกระตุ้นความแตกแยกโดยอาศัย furin ของ HIV-1 glycoprotein gp160" ธรรมชาติ . 360 (6402): 358– 61. รหัสสินค้า : 1992Natur.360..358H . ดอย : 10.1038/360358a0 . PMID 1360148 . S2CID 4306605 .
- Rehemtulla A, Kaufman RJ (พฤษภาคม 1992). "ข้อกำหนดลำดับที่ต้องการสำหรับการตัดโปร-von Willebrand factor โดยเอนไซม์ประมวลผลโปรเปปไทด์" . Blood . 79 (9): 2349– 55. doi : 10.1182/blood.V79.9.2349.2349 . PMID 1571548 .
- Leduc R, Molloy SS, Thorne BA, Thomas G (กรกฎาคม 1992). "การกระตุ้นเอนโดโปรตีเอสประมวลผลสารตั้งต้นฟูรินของมนุษย์เกิดขึ้นโดยการแตกตัวแบบออโตโปรตีโอไลติกภายในโมเลกุล"วารสารเคมีชีวภาพ 267 ( 20): 14304– 8. doi : 10.1016/S0021-9258(19)49712-3 . PMID 1629222 .
- Barr PJ, Mason OB, Landsberg KE, Wong PA, Kiefer MC, Brake AJ (มิถุนายน 1991). "โครงสร้าง cDNA และยีนสำหรับโปรตีเอสคล้ายซับทิลิซินของมนุษย์ที่มีความจำเพาะในการตัดสำหรับกรดอะมิโนพื้นฐานคู่" DNA and Cell Biology . 10 (5): 319– 28. doi : 10.1089/dna.1991.10.319 . PMID 1713771 .
- Herz J, Kowal RC, Goldstein JL, Brown MS (มิถุนายน 1990). "การประมวลผลโปรตีโอไลติกของโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับตัวรับไลโปโปรตีนความหนาแน่นต่ำ 600 kd (LRP) เกิดขึ้นในช่องทรานส์-กอลจิ" The EMBO Journal . 9 (6): 1769– 76. doi : 10.1002/j.1460-2075.1990.tb08301.x . PMC 551881 . PMID 2112085 .
- van den Ouweland AM, van Duijnhoven HL, Keizer GD, Dorssers LC, Van de Ven WJ (กุมภาพันธ์ 1990). "ความคล้ายคลึงเชิงโครงสร้างระหว่างผลิตภัณฑ์ยีน fur ของมนุษย์และโปรตีเอสคล้ายซับทิลิซินที่เข้ารหัสโดย KEX2 ของยีสต์" . Nucleic Acids Research . 18 (3): 664. doi : 10.1093/nar/18.3.664 . PMC 333486 . PMID 2408021 .
- ฟาน เดน อูเวแลนด์ (สมัครเล่น), ฟาน โกรนิงเก้น เจเจ, โรบรูค เอเจ, ออนเนคิงค์ ซี, ฟาน เดอ เวน ดับเบิลยูเจ (กันยายน 1989) “การวิเคราะห์ลำดับนิวคลีโอไทด์ของยีนขนของมนุษย์ ” การวิจัยกรดนิวคลีอิก17 (17): 7101– 2. ดอย : 10.1093/nar/ 17.17.7101 PMC 318436 . PMID2674906 .
- โรบรูค เอเจ, ชาลเก้น เจเอ, ลูนิสเซ่น เจเอ, ออนเนคิงค์ ซี, โบลเมอร์ส เอชพี, ฟาน เดอ เวน ดับเบิลยูเจ (กันยายน 1986) "การอนุรักษ์การเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดของโปรโต-ออนโคยีน c-fes/fps และลำดับทางพันธุกรรมที่เข้ารหัสโปรตีนที่มีลักษณะคล้ายตัวรับ " วารสารEMBO 5 (9): 2197– 202. ดอย : 10.1002/ j.1460-2075.1986.tb04484.x PMC 1167100 . PMID3023061 .
- Molloy SS, Thomas L, VanSlyke JK, Stenberg PE, Thomas G (มกราคม 1994). "การขนส่งภายในเซลล์และการกระตุ้นของโปรตีนคอนเวอร์เทสฟูริน: การกำหนดตำแหน่งไปยัง TGN และการรีไซเคิลจากพื้นผิวเซลล์"วารสารEMBO 13 ( 1): 18– 33. doi : 10.1002/j.1460-2075.1994.tb06231.x . PMC 394775 . PMID 7508380 .
- Brakch N, Dettin M, Scarinci C, Seidah NG, Di Bello C (สิงหาคม 1995). "การตรวจสอบโครงสร้างและลักษณะจลนศาสตร์ของตำแหน่งการตัดที่อาจเกิดขึ้นของ HIV GP160 โดยฟูรินของมนุษย์และ PC1" Biochemical and Biophysical Research Communications . 213 (1): 356– 61. Bibcode : 1995BBRC..213..356B . doi : 10.1006/bbrc.1995.2137 . PMID 7639757 .
- Takahashi S, Kasai K, Hatsuzawa K, Kitamura N, Misumi Y, Ikehara Y และ คณะ (กันยายน 1993). "การกลายพันธุ์ของฟูรินทำให้ขาดกิจกรรมการประมวลผลสารตั้งต้นในเซลล์มะเร็งลำไส้ใหญ่ LoVo ของมนุษย์" Biochemical and Biophysical Research Communications . 195 (2): 1019– 26. Bibcode : 1993BBRC..195.1019T . doi : 10.1006/bbrc.1993.2146 . PMID 7690548 .
- Hendy GN, Bennett HP, Gibbs BF, Lazure C, Day R, Seidah NG (เมษายน 1995). "ฮอร์โมนโปรพาราไทรอยด์ถูกแยกออกเป็นฮอร์โมนพาราไทรอยด์โดยเอนไซม์โปรฮอร์โมนคอนเวอร์เทสฟูรินเป็นหลัก การศึกษาด้วยสเปกโทรเมตรีมวลสาร"วารสารเคมีชีวภาพ270 (16): 9517– 25. doi : 10.1074/jbc.270.16.9517 . PMID 7721880 .
- Dubois CM, Laprise MH, Blanchette F, Gentry LE, Leduc R (พฤษภาคม 1995). "การประมวลผลสารตั้งต้นของ transforming growth factor beta 1 โดย human furin convertase" . The Journal of Biological Chemistry . 270 (18): 10618– 24. doi : 10.1074/jbc.270.18.10618 . PMID 7737999 .
- Gu M, Rappaport J, Leppla SH (พฤษภาคม 1995). "ฟูรินมีความสำคัญแต่ไม่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของโปรตีน gp160 ของ HIV-1" FEBS Letters . 365 (1): 95– 7. Bibcode : 1995FEBSL.365...95G . doi : 10.1016/0014-5793(95)00447-H . PMID 7774724 . S2CID 21231590 .
- Schäfer W, Stroh A, Berghöfer S, Seiler J, Vey M, Kruse ML และ คณะ (มิถุนายน 1995). "สัญญาณกำหนดเป้าหมายอิสระสองสัญญาณในโดเมนไซโตพลาสมิกกำหนดตำแหน่งเครือข่ายทรานส์-กอลจิและการขนส่งเอนโดโซมของโปรตีนคอนเวอร์เทสฟูริน"วารสารEMBO . 14 (11): 2424– 35. doi : 10.1002/j.1460-2075.1995.tb07240.x . PMC 398356 . PMID 7781597 .
- Mbikay M, Seidah NG, Chrétien M, Simpson EM (มีนาคม 1995). "การกำหนดตำแหน่งโครโมโซมของยีนสำหรับโปรโปรตีนคอนเวอร์เทส PC4, PC5 และ PACE 4 ในหนูและมนุษย์" Genomics . 26 (1): 123– 9. doi : 10.1016/0888-7543(95)80090-9 . PMID 7782070 .