Prohormone convertase

o Prohormone convertase catalisa a separação de componentes desnecessários de proteo-hormônios e neuropeptídeos. Geralmente, tem efeito imediatamente após as proteínas correspondentes terem sido traduzidas. Doenças relacionadas com a prohormone convertase foram encontradas muito raramente.

O que é Prohormone Convertase?

Prohormone convertase é uma serina protease, que converte proteínas recém-formadas de sua forma original, dividindo certos componentes de proteína em sua forma eficaz.

Ao mencionar a prohormona convertase, geralmente se refere à pró-proteína convertase 1 (PC1). Ele converte muitos proteo-hormônios e neuropeptídeos de seu proforma para a forma eficaz como parte da chamada modificação pós-tradução. Um exemplo disso é a reação catalítica da pró-insulina na insulina.

Além da pró-insulina, a pró-proteína convertase 1 participa da modificação da pró-opiomelanocortina, prorrenina, prodinorfina, proencefalina, oxitocina, neurofisina e prosomatostatina. Imediatamente após a tradução (biossíntese de proteínas), essas proteínas são transformadas na proteína efetiva real pela separação dos componentes da proteína. No processo, as ligações peptídicas são quebradas.

Como a pró-hormônio convertase é uma serina protease, o centro catalítico dessa enzima é a chamada tríade catalítica, que consiste nos três aminoácidos ácido aspártico, histidina e serina. Seus resíduos de aminoácidos estão ligados uns aos outros por meio de ligações de hidrogênio. Esta combinação permite que eles quebrem as ligações peptídicas cataliticamente. A catálise ocorre por meio de intermediários covalentes e é, portanto, referida como catálise covalente.

A pró-proteína convertase 1 (PC1) consiste em 643 aminoácidos. Um íon de cálcio atua como um cofator. Outras prohormone convertases são PC2 e PC3 além de PC1.

Função e tarefa

A função da prohormona convertase deve primeiro ser ilustrada usando o exemplo da insulina. Durante a tradução da síntese de insulina, a pré-pró-insulina é produzida consistindo em uma sequência de sinal, a cadeia B, um peptídeo C e uma cadeia A. A molécula inteira é composta por 110 aminoácidos. Após seu transporte para o retículo endoplasmático, a sequência do sinal é dividida com a formação da pró-insulina, com pontes dissulfeto sendo formadas entre a cadeia A e a cadeia B. A pró-insulina agora contém 84 aminoácidos. Em seguida, a cadeia C é separada por peptidases especiais (prohormone convertase). As cadeias restantes são conectadas apenas por pontes dissulfeto. A cadeia A contém 21 aminoácidos e a cadeia B 30 aminoácidos. A insulina agora se formou, que é estabilizada na forma de um hexâmero por um íon zinco.

A proopiomelanocortina é outro possível substrato para a prohormona convertase. A proopiomelanocortina é secretada na adeno-hipófise, hipotálamo, placenta ou epitélio e é o precursor de alguns hormônios peptídicos importantes. Ele pode ser dividido em 10 hormônios diferentes pela pró-hormônio convertase. Estes incluem adrenocorticotropina (ACTH), hormônios estimuladores de melanócitos, peptídeos intermediários semelhantes à corticotropina (CLIP), gammalipotropina ou betaendorfina.

Os hormônios formados são sintetizados pós-tradução a partir do pró-hormônio. Os peptídeos opióides encefalina e dinorfina também são formados por convertases de pró-encefalina e prodifomina. Eles funcionam como analgésicos naturais.

Outro ingrediente ativo é a renina semelhante a um hormônio, que é produzida a partir da prorrenina pelas convertases. A renina promove a formação de vasopressina por meio de várias reações. A vasopressina é um hormônio antidiurético. O hormônio oxitocina, por sua vez, é sempre produzido como oxitocina neurofisina. Este é armazenado no lobo posterior da glândula pituitária e, se necessário, dividido em ocitocina e neurofisina usando catálise com pró-hormônio convertase.

As causas para a formação de pró-formas de vários proteo-hormônios e neuropeptídeos são diversas. Principalmente porque são formas baratas de armazenamento e transporte. No entanto, eles devem ser alterados para serem eficazes. Os pró-hormônios geralmente pertencem ao grupo das proteínas precursoras, que também contêm pró-enzimas e proteínas estruturais precursoras. Todas as proteínas precursoras contêm sequências adicionais que afetam a atividade da proteína de tal forma que ela se torna inativa. Isso se dá pela influência dessas sequências na conformação da estrutura terciária. Quando as sequências adicionais são clivadas, uma mudança repentina na conformação ocorre dentro da molécula. A molécula inteira é ativada novamente.

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Doenças e enfermidades

As doenças relacionadas com a prohormone convertase são muito raras. Eles geralmente ocorrem no caso de defeitos genéticos. Não se sabe por que os distúrbios são tão raros. A maioria das mutações genéticas pode então ser tão severa que não pode ser reconciliada com a vida.

No entanto, alguns casos são conhecidos em que uma mutação no gene PCSK1 foi encontrada. As doenças estão associadas a graves distúrbios metabólicos. A deficiência de prohormone convertase I foi descrita apenas em dois pacientes. Esta é uma mulher de 43 anos e uma menina. Ambos os pacientes desenvolveram obesidade extrema na infância. Hipoglicemia grave e níveis elevados de pró-hormônios de alguns proteo-hormônios também foram observados. Ao mesmo tempo, ambos os pacientes apresentavam distúrbios de absorção nos intestinos, que eram acompanhados de diarreia severa. A mulher também sofria de hipogonadismo hipogonadotrópico sem menstruação.

Os vários sintomas são o resultado de uma falha na produção de hormônios eficazes a partir das pró-formas de proteo-hormônios. A pró-insulina aumenta muito quando a insulina está baixa. É difícil transformar. No entanto, a pró-insulina já reduz o nível de açúcar no sangue. No entanto, como a concentração é muito alta, leva à hipoglicemia. Outros pró-hormônios, como proglucagon ou proopiomelanocortina, também estão aumentados. Os distúrbios digestivos permanentes são causados ​​pelo baixo nível de somastatina, uma vez que a prosomastatina não é mais convertida em somastatina. Assim, pepsina, gastrina e as enzimas pancreáticas não podem mais ser inibidas.