เมทัลโลโปรตีเนส
เมทัลโลโปรตีเนสหรือเมทัลโลโปรตีเอสคือเอนไซม์โปรตีเอส ใดๆ ที่ มีกลไกการ เร่งปฏิกิริยาเกี่ยวข้องกับโลหะตัวอย่างเช่นADAM12ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการรวมตัวของเซลล์กล้ามเนื้อระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อน ในกระบวนการที่เรียกว่าไมโอเจเนซิส
เมทัลโลโปรตีเอสส่วนใหญ่ต้องการสังกะสีแต่บางชนิดใช้โคบอลต์ไอออนของโลหะจะเชื่อมต่อกับโปรตีน ผ่าน ลิแกนด์สาม ตัว ลิแกนด์ที่เชื่อมต่อกับไอออนของโลหะอาจแตกต่างกันไปได้ เช่นฮิสติดีนกลูตา เม ตแอสปาร์เทต ไลซีนและอาร์จินีนตำแหน่งการเชื่อมต่อที่สี่ถูกครอบครองโดยโมเลกุลน้ำที่ไม่เสถียร
การรักษาด้วยสารคีเลตเช่นEDTAจะทำให้เอนไซม์ไม่ทำงานอย่างสมบูรณ์ EDTA เป็นสารคีเลตโลหะ ที่กำจัดสังกะสี ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นต่อการทำงาน นอกจากนี้ สารคีเลตอย่าง ออร์โธฟีนันโทรลีนก็สามารถยับยั้งเอนไซม์ได้เช่นกัน
การจำแนกประเภท
เมทัลโลโปรตีเนสแบ่งออกเป็นสองกลุ่มย่อย:
- เอ็กโซเปปติเดส , เมทัลโลเอ็กโซเปปติเดส ( หมายเลข EC : 3.4.17)
- เอนโดเปปติเดสเมทัลโลเอนโดเปปติเดส (3.4.24) เมทัลโลเอนโดเปปติเดสที่รู้จักกันดี ได้แก่โปรตีน ADAMและเมทริกซ์เมทัลโลโปรตีเนส และเมทัลโลโปรตีเนส M16 เช่น เอนไซม์ย่อยสลายอินซูลินและพรีซีเควนซ์โปรตีเอส[ 1 ] [ 2 ]
ในฐานข้อมูล MEROPSตระกูลของเอนไซม์เปปติเดสจะถูกจัดกลุ่มตามชนิดของตัวเร่งปฏิกิริยา โดยตัวอักษรตัวแรกแทนชนิดของตัวเร่งปฏิกิริยา ได้แก่ A, แอสปาร์ติก; C, ซิสเทอีน ; G, กรดกลูตามิก; M, เมทัลโลเปปติเดส; S, เซรีน ; T, ทรีโอนีน ; และ U, ไม่ทราบชนิด เปปติเดสชนิดเซรีน ทรีโอนีน และซิสเทอีน ใช้กรดอะมิโนเป็นนิวคลีโอไฟล์และสร้างสารตัวกลาง อะซิล เปปติเดสเหล่านี้ยังสามารถทำหน้าที่เป็นทรานสเฟอเรส ได้ด้วย ในกรณีของแอสปาร์ติก กลูตามิก และเมทัลโลเปปติเดส นิวคลีโอไฟล์คือโมเลกุลน้ำที่ ถูกกระตุ้น ในหลายกรณี โครงสร้างพับของโปรตีนที่บ่งบอกลักษณะของกลุ่มหรือตระกูลอาจสูญเสียกิจกรรมเร่งปฏิกิริยาไปแล้ว แต่ยังคงรักษาหน้าที่ในการจดจำและจับกับโปรตีน ไว้ ได้
เมทัลโลโปรตีเอสเป็นโปรตีเอสที่มีความหลากหลายมากที่สุดในบรรดาโปรตีเอสหลักทั้งสี่ประเภท โดยมีการจำแนกประเภทไว้มากกว่า 50 ตระกูลแล้วในปัจจุบัน ในเอนไซม์เหล่านี้ไอออนบวก สองวาเลนซ์ ซึ่งโดยทั่วไปคือสังกะสี จะกระตุ้น โมเลกุลของน้ำ ไอออนโลหะจะถูกยึดไว้ด้วย ลิแกนด์ ของกรดอะมิโนซึ่งโดยทั่วไปมีจำนวนสามตัวลิแกนด์ ของโลหะที่รู้จัก ได้แก่ ฮิสติดีน กลูตาเมต แอสปาร์เทต หรือไลซีน และต้องมีกรดอะมิโนอย่างน้อยหนึ่งตัวเพิ่มเติมสำหรับการเร่งปฏิกิริยา ซึ่งอาจมีบทบาทเป็นอิเล็กโทรฟิลิก ในบรรดาเมทัลโลโปรตีเอสที่รู้จัก ประมาณครึ่งหนึ่งมีโมทีฟ HEXXH ซึ่งจากการศึกษาทางผลึกศาสตร์พบว่าเป็นส่วนหนึ่งของบริเวณที่จับกับโลหะ[ 3 ]รูปแบบ HEXXH ค่อนข้างพบได้ทั่วไป แต่สามารถกำหนดได้อย่างเข้มงวดมากขึ้นสำหรับเมทัลโลโปรตีเอสเป็น 'abXHEbbHbc' โดยที่ 'a' มักจะเป็นวาลีนหรือทรีโอนีนและเป็นส่วนหนึ่งของซับไซต์ S1' ในเทอร์โมไลซินและเนปริไลซิน 'b' เป็นสารตกค้างที่ไม่มีประจุ และ 'c' เป็นสารตกค้างที่ไม่ชอบน้ำ[ 4 ] ไม่พบ โพรลีนในไซต์นี้เลย อาจเป็นเพราะมันจะทำลายโครงสร้างเกลียวที่รูปแบบนี้ใช้ในเมทัลโลโปรตีเอส[ 3 ]
เมทัลโลเปปติเดสจากแฟมิลี M48 เป็นโปรตีนเมมเบรนแบบฝังตัวที่เกี่ยวข้องกับเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมและกอลจิ โดยจับกับ ไอออน สังกะสี หนึ่งไอออนต่อหน่วยย่อย เอนโดเปปติเดสเหล่านี้รวมถึง CAAX พรีนิลโปรตีเอส 1 ซึ่งกำจัด กรดอะมิโนสามตัวสุดท้ายที่ปลาย C-terminus ของโปรตีนที่ถูกฟาร์เนซิเลต ด้วย กระบวนการย่อยสลายโปรตีน
สารยับยั้งเมทัลโลโปรตีเนสพบได้ในสิ่งมีชีวิตในทะเลหลายชนิด รวมถึงปลา เซฟาโลพอด หอย สาหร่าย และแบคทีเรีย[ 5 ]
สมาชิกในกลุ่มเมทัลโลเปปติเดส M50 ได้แก่โปรตีเอสไซต์ 2 ของโปรตีนที่จับกับองค์ประกอบควบคุมสเตอรอล ในสัตว์เลี้ยง ลูกด้วยนม (SREBP) และโปรตีเอส EcfE ของ Escherichia coli รวมถึงโปรตีน สร้างสปอร์ระยะที่ 4 FB
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- ฐานข้อมูลออนไลน์ MEROPS สำหรับเอนไซม์เปปติเดสและสารยับยั้ง: เมทัลโลเปปติเดสเก็บถาวรเมื่อ 2017-04-04 ที่Wayback Machine
- เมทัลโลโปรตีเอส ในฐานข้อมูล Medical Subject Headings (MeSH) ของหอสมุดแห่งชาติสหรัฐอเมริกา
- โปรตีโอพีเดีย: เมทัลโลโปรตีเอส