АссистентНовый вопросИсторияОбласти знаний
Партнёрские проектыСпецпроектыСтать автором
Сменить язык
О РУВИКИ

Эластаза нейтрофилов

Эластаза нейтрофилов (КФ 3.4.21.37) — фермент семейства сериновых протеаз. Продукт гена человека ELANE. Входит в суперсемейство химотрипсина и обладает широким спектром субстратов. Эта эластаза секретируется нейтрофилами и макрофагами во время воспалительной реакции и способна разрушать бактерии и ткани организма[5]. Благодаря необычно высокой аффинности к ДНК эластаза нейтрофилов локализуется в особых нейтрофильных внеклеточных ловушках, образующихся в ходе разрушения нейтрофилов при воспалении[6].

Как и другие сериновые протеазы эластаза нейтрофилов содержит каталитическую триаду из гистидина, аспарагиновой кислоты и серина, которые расположены далеко друг от друга в первичной последовательности и образуют триаду только в ходе сборки третичной структуры белка. Ген белка ELA2 состоит из 5 экзонов. Эластаза нейтрофилов функционально близка к другим цитотоксоческим иммунным сериновым протеазам, таким как гранзимы и катепсин G. В меньшей степени схожа с эластазой CELA1[6].

Эластаза нейтрофилов состоит из 218 аминокислот и содержит две углеводородные цепи. Существует две формы белка IIa и IIb. В клетках она находится в цитоплазматичских азурофильных гранулах

Общие сведения
Эластаза нейтрофилов
Доступные структуры
PDBПоиск ортологов: PDBe RCSB
Список идентификаторов PDB

1B0F, 1H1B, 1HNE, 1PPF, 1PPG, 2RG3, 2Z7F, 3Q76, 3Q77, 4NZL, 4WVP, 5A09, 5A0A, 5A0B, 5A0C, 5ABW

Идентификаторы
ПсевдонимыELANE, ELA2, GE, HLE, HNE, NE, PMN-E, SCN1, elastase, neutrophil expressed
Внешние IDOMIM: 130130 MGI: 2679229 HomoloGene: 20455 GeneCards: ELANE
Расположение гена (человек)
Хр.19-я хромосома человека[1]
Локус19p13.3Начало851,014 bp[1]
Конец856,247 bp[1]
Расположение гена (Мышь)
Хр.10-я хромосома мыши[2]
Локус10 C1|10 39.72 cMНачало79,722,081 bp[2]
Конец79,724,049 bp[2]
Паттерн экспрессии РНК
Bgee
ЧеловекМышь (ортолог)
Наибольшая экспрессия в
  • upper lobe of left lung

  • subcutaneous adipose tissue

  • skin of abdomen
Наибольшая экспрессия в
  • body of femur

  • ankle joint

  • olfactory epithelium
Дополнительные справочные данные
BioGPS
Дополнительные справочные данные
Генная онтология
Молекулярная функция
Компонент клетки
Биологический процесс
Источники: Amigo, QuickGO
Ортологи
ВидЧеловекМышь
Entrez

1991

50701

Ensembl

ENSG00000277571
ENSG00000197561

ENSMUSG00000020125

UniProt

P08246

Q3UP87

RefSeq (мРНК)

NM_001972

NM_015779

RefSeq (белок)

NP_001963

NP_056594

Локус (UCSC)Chr 19: 0.85 – 0.86 MbChr 10: 79.72 – 79.72 Mb
Поиск по PubMedИскать[3]Искать[4]
Смотреть (человек)Смотреть (мышь)

Ген

У человека эластаза нейтрофилов является продуктом гена ELANE, расположенным на 9-й хромосоме[7].

Функции

Эластазы образуют подсемейство сериновых протеаз, которые гидролизуют множество белков в дополнение к собственно эластину. У человека есть 6 генов, которые кодируют структурно похожие белки эластазы 1, 2, 2A, 2B, 3A и 3B. Эластаза нейтрофилов гидролизует белки в особых лизосомах нейтрофилов, называемых азурофильные гранулы, а также белки внеклеточного матрикса, когда фермент секретируется из клетки при активации нейтрофилов. Эластаза нейтрофилов может играть роль в дегенеративных и воспалительных заболеваниях, так как способна протеолизировать коллаген-IV и эластин внеклеточного матрикса. Фермент разрушает протеин A (OmpA) внешней мембраны E. coli, а также факторы вирулентности таких бактерий, как Shigella, Salmonella и Yersinia[8].

Роль в клинике

Эластаза нейтрофилов является важной протеазой и нарушение её экспрессии может приводить к эмфиземе или эмфизематозным нарушениям. При этом разрушается лёгочная ткань и расширяется воздушное пространство лёгких. Мутации гена белка ассоциированы с циклической нейтропенией и тяжёлой наследственной нейтропенией. Ген эластазы расположен в кластере с другими сериновыми протеазами азуросидином 1 (AZU1) и протеиназой 3 (PRTN3), экспрессия и упаковка в азурофильные гранузы которых координирована в ходе дифференциации нейтрофилов[9].

Ингибиторы

Для минимизации потенциального повреждения тканей эластазой в организме существует несколько ингибиторов этого фермента. Одна группа ингибиторов относится к серпинам[10]. Эластаза нейтрофилов связывается с альфа-2 антиплазмином из семейства серпинов[11][12].

См. также

Примечания

  1. ↑ 1 2 3 ENSG00000197561 GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000277571, ENSG00000197561 - Ensembl, May 2017
  2. ↑ 1 2 3 GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000020125 - Ensembl, May 2017
  3. ↑ Ссылка на публикацию человека на PubMed: Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  4. ↑ Ссылка на публикацию мыши на PubMed: Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  5. ↑ Belaaouaj A, Kim KS, Shapiro SD (August 2000). “Degradation of outer membrane protein A in Escherichia coli killing by neutrophil elastase”. Science. 289 (5482): 1185—8. DOI:10.1126/science.289.5482.1185. PMID 10947984.
  6. ↑ 1 2 Thomas MP, Whangbo J, McCrossan G, Deutsch AJ, Martinod K, Walch M, Lieberman J (June 2014). “Leukocyte protease binding to nucleic acids promotes nuclear localization and cleavage of nucleic acid binding proteins”. J. Immunol. 192 (11): 5390—7. DOI:10.4049/jimmunol.1303296. PMC 4041364. PMID 24771851.
  7. ↑ Takahashi H, Nukiwa T, Yoshimura K, Quick CD, States DJ, Holmes MD, Whang-Peng J, Knutsen T, Crystal RG (October 1988). “Structure of the human neutrophil elastase gene”. J. Biol. Chem. 263 (29): 14739—47. PMID 2902087.
  8. ↑ Weinrauch Y, Drujan D, Shapiro SD, Weiss J, Zychlinsky A (May 2002). “Neutrophil elastase targets virulence factors of enterobacteria”. Nature. 417 (6884): 91—4. DOI:10.1038/417091a. PMID 12018205.
  9. ↑ Entrez Gene: ELA2 elastase 2, neutrophil.
  10. ↑ Korkmaz B, Horwitz MS, Jenne DE, Gauthier F (December 2010). “Neutrophil elastase, proteinase 3, and cathepsin G as therapeutic targets in human diseases”. Pharmacol. Rev. 4 (62): 726—59. DOI:10.1124/pr.110.002733. PMC 2993259. PMID 21079042.
  11. ↑ Brower MS, Harpel PC (August 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.
  12. ↑ Shieh BH, Travis J (May 1987). “The reactive site of human alpha 2-antiplasmin”. J. Biol. Chem. 262 (13): 6055—9. PMID 2437112.

Литература

  • 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. DOI:10.1097/00043426-200105000-00005. PMID 11846296.
  • 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. DOI:10.1097/00062752-200301000-00008. PMID 12483111.
  • Ancliff PJ, Gale RE, Linch DC (2003). “Neutrophil elastase mutations in congenital neutropenia”. Hematology. 8 (3): 165—71. DOI:10.1080/1024533031000107497. PMID 12745650.
  • 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. DOI:10.1016/j.molmed.2004.02.002. PMID 15059607.

Ссылки

Дополнительно по теме

Категории