Elastase do neutrófilo
A elastase do neutrófilo (EC 3.4.21.37, elastase do leucocito, ELANE, ELA2, elastase 2, neutrofilo, elaszym, serina elastase, subtipo elastase do leucocito humano (HLE)) é unha serina protease da familia da quimotripsina que ten unha ampla especificidade de substrato. Esta elastase segrégana os neutrófilos durante a inflamación, e destrúe bacterias e tecidos do hóspede.[1] Tamén se localiza en trampas extracelulares de neutrófilos (NETs), pola súa alta afinidade polo ADN, unha propiedade pouco común entre as serina proteases.[2]
| ELANE | |||
|---|---|---|---|
 | |||
| Estruturas dispoñibles | |||
| PDB | Buscar ortólogos: PDBe, RCSB | ||
| Identificadores | |||
| Nomenclatura | Outros nomes
| ||
| Símbolos | ELANE (HGNC: 3309) ELANE, ELA2, GE, HLE, HNE, NE, PMN-E, SCN1 | ||
| Identificadores externos | |||
| Locus | Cr. 19 p13.3 | ||
| Padrón de expresión de ARNm | |||
 | |||
| Máis información | |||
| Ortólogos | |||
| Especies |
| ||
| Entrez |
| ||
| Ensembl |
| ||
| UniProt |
| ||
| RefSeq (ARNm) |
| ||
| RefSeq (proteína) NCBI |
| ||
| Localización (UCSC) |
| ||
| PubMed (Busca) |
| ||
Igual que outras serina proteases contén un sistema de relevo de carga composto da tríade catalítica de residuos de histidina, aspartato e serina que están dispersos pola secuencia primaria do polipéptido, pero que quedan xuntos na conformación tridimensional da proteína pregada. O xene que codifica a elastase do neutrófilo (ELANE, ELA2), consta de cinco exóns. A elastase do neutrófilo está estreitamente relacionada con outras serina proteases inmunes citotóxicas, como as grancimas e a catepsina G. Está relacionada máis distantemente coa elastase pancreática (CELA1) dixestiva.[2]
A forma de elastase que produce o neutrófilo (EC 3.4.21.37) ten 218 aminoácidos de longo, con dúas cadeas de carbohidrato ligadas á asparaxina (ver glicosilación). Está presente en gránulos azurófilos do citoplasma do neutrófilo. Parece haber dúas formas da elastase do neutrófilo, denominadas IIa e IIb.
Xene
editarNos humanos a elastase do neutrófilo está codificada no xene ELANE do cromosoma 19.[3][4]
Función
editarAs elastases forman unha subfamilia de serina proteases que hidrolizan moitas proteínas ademais da elastina. Os humanos teñen seis xenes elastases que codifican as proteínas estruturalmente similares elastase 1, 2, 2A, 2B, 3A e 3B. A elastase do neutrófilo hidroliza proteínas dentro de lisosomas de neutrófilo especializados, chamados gránulos azurófilos, así como as proteínas da matriz extracelular despois da liberación da proteína polos neutrófilos activados. A elastase do neutrófilo pode xogar un papel en doenzas dexenerativas e inflamatorias pola súa proteólise do coláxeno IV e a elastina da matriz extracelular. Esta proteína degrada a proteína A da membrana externa (OmpA) da bacteria Escherichia coli así como os factores de virulencia de bacterias como Shigella, Salmonella e Yersinia.[5] As mutacións neste xene están asociadas coa neutropenia cíclica e a neutropenia conxénita grave. Descubríronse polo menos 95 mutacións causantes de doenzas neste xene.[6] Este xene está agrupado con outros xenes membros da familia das serina proteases, xenes da azurocidina 1 e proteinase 3, no cromosoma 19pter. Os 3 xenes exprésanse coordinadamente e os seus produtos proteicos son empaquetados xuntos en gránulos azurófilos durante a diferenciación de neutrófilos.[7]
Importancia clínica
editarA elastase do neutrófilo é un importante encima protease que cando se expresa de forma aberrante pode causar enfisema ou cambios enfisematosos. Isto implica a degradación da estrutura pulmonar e un incremnto dos espazos aéreos no pulmón. As mutacións do xene ELANE causan neutropenia cíclica e conxénita grave, que é a imposibilidade de que os neutrófilos maduren.[8] Nun estudo de 2019 confirmouse que a deleción de ELANE non causa neutropenia.[9]
Inhibidores
editarPara minimizar os danos aos tecidos, hai poucos inhibidores da elastase do neutrófilo. Un grupo de inhibidores son as serpinas (inhibidores da serina protease).[10] A elastase do neutrófilo interacciona coa alfa 2-antiplasmina, que pertence á familia das proteínas serpinas.[11][12]
Notas
editar- ↑ Belaaouaj A, Kim KS, Shapiro SD (agosto de 2000). "Degradation of outer membrane protein A in Escherichia coli killing by neutrophil elastase". Science 289 (5482): 1185–8. Bibcode:2000Sci...289.1185B. PMID 10947984. doi:10.1126/science.289.5482.1185.
- ↑ 2,0 2,1 Thomas MP, Whangbo J, McCrossan G, Deutsch AJ, Martinod K, Walch M, Lieberman J (xuño de 2014). "Leukocyte protease binding to nucleic acids promotes nuclear localization and cleavage of nucleic acid binding proteins". J. Immunol. 192 (11): 5390–7. PMC 4041364. PMID 24771851. doi:10.4049/jimmunol.1303296.
- ↑ ELANE no NIH - National Library of Medicine
- ↑ ELANE ENSEMBLE
- ↑ Weinrauch Y, Drujan D, Shapiro SD, Weiss J, Zychlinsky A (maio de 2002). "Neutrophil elastase targets virulence factors of enterobacteria". Nature 417 (6884): 91–4. Bibcode:2002Natur.417...91W. PMID 12018205. doi:10.1038/417091a.
- ↑ Šimčíková D, Heneberg P (decembro de 2019). "Refinement of evolutionary medicine predictions based on clinical evidence for the manifestations of Mendelian diseases". Scientific Reports 9 (1): 18577. Bibcode:2019NatSR...918577S. PMC 6901466. PMID 31819097. doi:10.1038/s41598-019-54976-4.
- ↑ "Entrez Gene: ELA2 elastase 2, neutrophil".
- ↑ Dale DC, Link DC (xaneiro de 2009). "The many causes of severe congenital neutropenia". N. Engl. J. Med. 360 (1): 3–5. PMC 4162527. PMID 19118300. doi:10.1056/NEJMp0806821.
- ↑ Horwitz MS, Laurino MY, Keel SB (agosto de 2019). "ELANE whole gene deletion mutation". Blood Advances 3 (16): 2470–2473. PMC 6712528. PMID 31427279. doi:10.1182/bloodadvances.2019000498.
- ↑ Korkmaz B, Horwitz MS, Jenne DE, Gauthier F (decembro de 2010). "Neutrophil elastase, proteinase 3, and cathepsin G as therapeutic targets in human diseases". Pharmacol. Rev. 4 (62): 726–59. PMC 2993259. PMID 21079042. doi:10.1124/pr.110.002733.
- ↑ Brower MS, Harpel PC (agosto de 1982). "Proteolytic cleavage and inactivation of alpha 2-plasmin inhibitor and C1 inactivator by human polymorphonuclear leukocyte elastase". J. Biol. Chem. 257 (16): 9849–54. PMID 6980881. doi:10.1016/S0021-9258(18)34149-8.
- ↑ Shieh BH, Travis J (maio de 1987). "The reactive site of human alpha 2-antiplasmin". J. Biol. Chem. 262 (13): 6055–9. PMID 2437112. doi:10.1016/S0021-9258(18)45536-6.
Véxase tamén
editarOutros artigos
editarBibiografía
editar- Dale DC, Liles WC, Garwicz D, Aprikyan AG (2001). "Clinical implications of mutations of neutrophil elastase in congenital and cyclic neutropenia". J. Pediatr. Hematol. Oncol. 23 (4): 208–10. PMID 11846296. doi:10.1097/00043426-200105000-00005.
- Horwitz M, Benson KF, Duan Z, Person RE, Wechsler J, Williams K, Albani D, Li FQ (2003). "Role of neutrophil elastase in bone marrow failure syndromes: molecular genetic revival of the chalone hypothesis". Curr. Opin. Hematol. 10 (1): 49–54. PMID 12483111. doi:10.1097/00062752-200301000-00008.
- Ancliff PJ, Gale RE, Linch DC (2003). "Neutrophil elastase mutations in congenital neutropenia". Hematology 8 (3): 165–71. PMID 12745650. doi:10.1080/1024533031000107497.
- Horwitz M, Benson KF, Duan Z, Li FQ, Person RE (2004). "Hereditary neutropenia: dogs explain human neutrophil elastase mutations". Trends Mol Med 10 (4): 163–70. PMID 15059607. doi:10.1016/j.molmed.2004.02.002.
Ligazóns externas
editar- entrada de GeneReviews/NCBI/NIH/UW sobre as neutropenias relacionadas coa ELANE
- Neutrophil Elastase Medical Subject Headings (MeSH) na Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA.
- Relación de toda a información estrutural dispoñible en PDB para UniProt: P08246 (Neutrophil elastase) en PDBe-KB.