CMA1
Himaza je enzim koji je kod ljudi kodiran genom CMA1.[5]
Ovaj genski proizvod je himotripsinska serin-proteinaza koja pripada porodici peptidaza S1. Eksprimira se u mastocitima i smatra se da djeluje u razgradnji vanćelijskog matriksa, regulaciji sekrecije žljezdane submukoze i stvaranju vazoaktivnih peptida. U srcu i krvnim sudovima, ovaj protein, a ne angiotenzin konvertujući enzim, u velikoj je mjeri odgovoran za pretvaranje angiotenzina I u vazoaktivni peptid angiotenzin II. Angiotenzin II je uključen u kontrolu krvnog pritiska i u patogenezu hipertenzije, srčane hipertrofije i zatajenje srca. Stoga je ovaj genski proizvod meta za terapije kardiovaskularnih bolesti. NJegov gen nalazi se na poziciji 14q11.2, u skupu gena koji kodiraju druge proteaze.[6]
Proučavanjem hibridnih DNK hrčka i čovjeka, Caughey et al. (1991) locirali su gen CMA1 ns ljudskom humanom hromozomu 14, a proučavanjem YAC-ova i kozmidnih klonova, Caughey et al. (1993) pokazali su da se gen za himazu mastocita nalazi na 14q11,2 u istom klasteru kao i geni za tri druge proteaze, receptor T-ćelija alfa/delta (TCRA/ TCRD), neutrofilni katepsin G , te limfocitni katepsin G-slični proteini CGL1 i CGL2. Otkrili su da se CMA1 nalazi unutar 150 kb-aznog gena katepsina G. Redoslijed gena je: cen – TCRA/TCRD – CGL1 – CGL2 – CTSG – CMA. U nekim ćelijama kotranskribirani su geni himaze i katepsina G; u drugima se činilo da su sposobni za neovisnu regulaciju.[7]
Aminokiselinska sekvenca
urediDužina polipeptidnog lanca je 247 aminokiselina, a molekulska težina 27.325 Da.[8]
10 | 20 | 30 | 40 | 50 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
MLLLPLPLLL | FLLCSRAEAG | EIIGGTECKP | HSRPYMAYLE | IVTSNGPSKF | ||||
CGGFLIRRNF | VLTAAHCAGR | SITVTLGAHN | ITEEEDTWQK | LEVIKQFRHP | ||||
KYNTSTLHHD | IMLLKLKEKA | SLTLAVGTLP | FPSQFNFVPP | GRMCRVAGWG | ||||
RTGVLKPGSD | TLQEVKLRLM | DPQACSHFRD | FDHNLQLCVG | NPRKTKSAFK | ||||
GDSGGPLLCA | GVAQGIVSYG | RSDAKPPAVF | TRISHYRPWI | NQILQAN |
- Simboli
Kloniranje i ekspresija
urediHimaza je glavna izlučena proteaza mastocita sa sumnjivom ulogom u stvaranju vazoaktivnog peptida, razgradnji vanćelijskog matriksa i regulaciji lučenja žlijezda. Caughey et al. (1991) klonirali su i sekvencirali gen ljudske himaze koji kodira preproenzim sa signalnim peptidom od 19 aminokiselina, kiselim propeptidom sa dvije aminokiseline i katalitskim domenom od 226 aminokiselina. U fazi i postavljanju introna, organizacija ljudskog himaznog gena slična je organizaciji nekoliko drugih leukocitnih serinskih proteaza povezanih sa granulama, uključujući limfocitne granzime, neutrofilni katepsin G (CTSG) i elastazu. Međutim, njegova organizacija razlikuje se od one koja se sastoji od triptaze mastocita
Funkcija
urediSrce, ciljni organ za angiotenzin II, ima dvostruki put za stvaranje enzima, u kojem su glavni enzimi koji formiraju angiotenzin II. enzim koji pretvara angiotenzin I i himaza. U poređenju s drugim himazama, ljudska srčana ima neobično visok stupanj specifičnosti za supstrat angiotenzin I. Urata et al . (1991) klonirali su gen za ljudsku srčanu himazu, katalitskiki najučinkovitiji enzim koji je opisan za cijepanje angiotenzina I dajući angiotenzin II i dipeptid his–leu. Izvedena sekvenca aminokiselina pokazala je visok stepen homologije sa ostalim članovima potporodice himaza. Međutim, ovom genu su nedostajale sekvence specifične za mastocite pronađene u 5-primarnim i 3-glavnim neprevedenim regijama gena za pacovsku himazu II. Pofred toga, ljudska srčana himaza sadržavala je nakupine jedinstvenih aminokiselinskih sekvenci na ključnim mjestima koja su vjerojatno uključena u vezivanje supstrata. Izveli su hibridizacijske studije in situ sugerirajući da su srčani mastociti, mezenhimske intersticijske i endotelne ćelije mjesta sinteze angiotenzina II i skladištenja himaze.[9][10]
Ju et al. (2001) klonirali su vaskularnu himazu pacova (RVCH) iz ćelija glatkih mišića (SMC) koja pretvara angiotenzin I u II i koja je u SMC povećana od spontano hipertenzivnih, u odnosu na normotenzivne pacove. Da bi se utvrdilo je li povećana aktivnost RVCH dovoljna da izazove hipertenziju, generirani su transgeni miševi s ciljanom uslovnom ekspresijom RVCH u SMC. Potvrdili su uslovnu ekspresiju RVCH u odsustvu, ali ne u prisustvu dijetetskog doksiciklina. U transgenih miševa bili su povišeni sistolni, dijastolni i srednji pritisak. Hipertenzija je u potpunosti poništena doksiciklinom, što sugerira uzročnu vezu s ekspresijom himaze. Medijalno zadebljanje mezenternih arterija u transgenih miševa povezano je s povećanom proliferacijom SMC. Ove strukturne promjene spriječio je i doksiciklin. Povećana vazokonstrikcija, kao odgovor na fenilefrin i oštećena vazodilatacija izazvana metaholinom može se demonstrirati u poređenju sa kontrolama legla ili grupom koja je liječena doksiciklinom. Ove studije sugerirale su da je regulacija ove vaskularne himaze dovoljna da izazove hipertenzivnu arteriopatiju i da RVCH može biti kandidat i gen za terapiju kod pacijenata sa visokim krvnim pritiskom.[11]
Koristeći mišji model akutne upale, Chmelar et al. (2011) otkrili su da protein pljuvačke, nazvan Irs2, iz krpelja Ixodes ricinus, vektora za lajmsku bolest u Evropi, inhibira stvaranje edema i priliv neutrofila u upaljenom tkivu. Koristeći panel ljudskih proteina, otkrili su da Irs2 prvenstveno inhibira CTSG i CMA1. Analize agregacije ljudskih trombocita pokazale su da Irs2 inhibira agregaciju trombocita izazvanu CTSG i trombinom (F2). Strukturna analiza otkrila je da Irs2 liči serpinima sisara, uključujući goveđi antitrombin III (SERPINC1) i ljudski alfa-1-antihimotripsin (SERPINA3) i alfa-1-antitripsin (SERPINA1).[12]
Molekulska genetika
urediSharma et al. (2005) proučavali su povezanost polimorfizma u genu CMA1, -1903G-A i ponovljenom polimorfizmu (TG) n (GA) n lociranom 254 bp nizvodno od gena sa nivoima astme i IgE u indijskih astmatičara sa porodicom istorija astme i atopije. Primijećena je značajna povezanost između genotipa1903G-A i nivoa IgE u serumu (p = 0,003 i p = 0,0004 za sjevernu, odnosno zapadnu kohortu). Sugeriraju da gen CMA1 doprinosi osjetljivosti na astmu i može biti uključen u regulaciju nivoa IgE u atopijskoj astmi.[13]
Reference
uredi- ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000092009 - Ensembl, maj 2017
- ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000022225 - Ensembl, maj 2017
- ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ Caughey GH, Schaumberg TH, Zerweck EH, Butterfield JH, Hanson RD, Silverman GA, Ley TJ (maj 1993). "The human mast cell chymase gene (CMA1): mapping to the cathepsin G/granzyme gene cluster and lineage-restricted expression". Genomics. 15 (3): 614–20. doi:10.1006/geno.1993.1115. PMID 8468056.
- ^ "Entrez Gene: CMA1 chymase 1, mast cell".
- ^ Caughey, G. H., Schaumberg, T. H., Zerweck, E. H., Butterfield, J. H., Hanson, R. D., Silverman, G. A., Ley, T. J. The human mast cell chymase gene (CMA1): mapping to the cathepsin G/granzyme gene cluster and lineage-restricted expression. Genomics 15: 614-620, 1993. PubMed: 8468056
- ^ "UniProt, P23946". Pristupljeno 22. 7. 2021.
- ^ Urata, H., Boehm, K. D., Philip, A., Kinoshita, A., Gabrovsek, J., Bumpus, F. M., Husain, A. Cellular localization and regional distribution of an angiotensin II-forming chymase in the heart. J. Clin. Invest. 91: 1269-1281, 1993. PubMed: 7682566
- ^ Urata, H., Kinoshita, A., Perez, D. M., Misono, K. S., Bumpus, F. M., Graham, R. M., Husain, A. Cloning of the gene and cDNA for human heart chymase. J. Biol. Chem. 266: 17173-17179, 1991. PubMed: 1894611
- ^ Ju, H., Gros, R., You, X., Tsang, S., Husain, M., Rabinovitch, M. Conditional and targeted overexpression of vascular chymase causes hypertension in transgenic mice. Proc. Nat. Acad. Sci. 98: 7469-7474, 2001. PubMed: 11416217
- ^ Chmelar, J., Oliveira, C. J., Rezacova, P., Francischetti, I. M. B., Kovarova, Z., Pejler, G., Kopacek, P., Ribeiro, J. M. C., Mares, M., Kopecky, J., Kotsyfakis, M. A tick salivary protein targets cathepsin G and chymase and inhibits host inflammation and platelet aggregation. Blood 117: 736-744, 2011. PubMed: 20940421
- ^ Sharma, S., Rajan, U. M., Kumar, A., Soni, A., Ghosh, B. A novel (TG)n(GA)m repeat polymorphism 254 bp downstream of the mast cell chymase (CMA1) gene is associated with atopic asthma and total serum IgE levels. J. Hum. Genet. 50: 276-282, 2005. PubMed: 15924217
Dopunska literatura
uredi- Urata H, Nishimura H, Ganten D (1996). "Chymase-dependent angiotensin II forming systems in humans". Am. J. Hypertens. 9 (3): 277–84. doi:10.1016/0895-7061(95)00349-5. PMID 8695029.
- Takai S, Miyazaki M (2003). "Effect of chymase inhibitor on vascular proliferation". Jpn. J. Pharmacol. 90 (3): 223–7. doi:10.1254/jjp.90.223. PMID 12499576.
- Urata H, Kinoshita A, Perez DM, et al. (1991). "Cloning of the gene and cDNA for human heart chymase". J. Biol. Chem. 266 (26): 17173–9. PMID 1894611.
- Jenne DE, Tschopp J (1991). "Angiotensin II-forming heart chymase is a mast-cell-specific enzyme". Biochem. J. 276 (2): 567–8. doi:10.1042/bj2760567. PMC 1151130. PMID 2049082.
- Caughey GH, Zerweck EH, Vanderslice P (1991). "Structure, chromosomal assignment, and deduced amino acid sequence of a human gene for mast cell chymase". J. Biol. Chem. 266 (20): 12956–63. PMID 2071582.
- Urata H, Boehm KD, Philip A, et al. (1993). "Cellular localization and regional distribution of an angiotensin II-forming chymase in the heart" (PDF). J. Clin. Invest. 91 (4): 1269–81. doi:10.1172/JCI116325. PMC 288095. PMID 7682566.
- Saarinen J, Kalkkinen N, Welgus HG, Kovanen PT (1994). "Activation of human interstitial procollagenase through direct cleavage of the Leu83-Thr84 bond by mast cell chymase". J. Biol. Chem. 269 (27): 18134–40. PMID 8027075.
- Schechter NM, Wang ZM, Blacher RW, et al. (1994). "Determination of the primary structures of human skin chymase and cathepsin G from cutaneous mast cells of urticaria pigmentosa lesions". J. Immunol. 152 (8): 4062–9. PMID 8144971.
- Schechter NM, Jordan LM, James AM, et al. (1993). "Reaction of human chymase with reactive site variants of alpha 1-antichymotrypsin. Modulation of inhibitor versus substrate properties". J. Biol. Chem. 268 (31): 23626–33. PMID 8226889.
- Sukenaga Y, Kido H, Neki A, et al. (1993). "Purification and molecular cloning of chymase from human tonsils". FEBS Lett. 323 (1–2): 119–22. doi:10.1016/0014-5793(93)81461-8. PMID 8495723.
- Nakano A, Kishi F, Minami K, et al. (1997). "Selective conversion of big endothelins to tracheal smooth muscle-constricting 31-amino acid-length endothelins by chymase from human mast cells". J. Immunol. 159 (4): 1987–92. PMID 9257865.
- McGrath ME, Mirzadegan T, Schmidt BF (1998). "Crystal structure of phenylmethanesulfonyl fluoride-treated human chymase at 1.9 A". Biochemistry. 36 (47): 14318–24. doi:10.1021/bi971403n. PMID 9400368.
- Kishi F, Minami K, Okishima N, et al. (1998). "Novel 31-amino-acid-length endothelins cause constriction of vascular smooth muscle". Biochem. Biophys. Res. Commun. 248 (2): 387–90. doi:10.1006/bbrc.1998.8980. PMID 9675146.
- Pereira PJ, Wang ZM, Rubin H, et al. (1999). "The 2.2 A crystal structure of human chymase in complex with succinyl-Ala-Ala-Pro-Phe-chloromethylketone: structural explanation for its dipeptidyl carboxypeptidase specificity". J. Mol. Biol. 286 (1): 163–73. doi:10.1006/jmbi.1998.2462. PMID 9931257.
- Pereira PJ, Wang ZM, Rubin H, et al. (1999). "The 2.2 A Crystal Structure of Human Chymase in Complex with Succinyl-Ala-Ala-Pro-Phe-chloromethylketone: Structural Explanation for its Dipeptidyl Carboxypeptidase Specificity". Journal of Molecular Biology. 286 (4): 817. doi:10.1006/jmbi.1999.2691. PMID 10208809.
- de Paulis A, Minopoli G, Dal Piaz F, et al. (1999). "Novel autocrine and paracrine loops of the stem cell factor/chymase network". Int. Arch. Allergy Immunol. 118 (2–4): 422–5. doi:10.1159/000024153. PMID 10224464.
- Caughey GH, Raymond WW, Wolters PJ (2000). "Angiotensin II generation by mast cell alpha- and beta-chymases". Biochim. Biophys. Acta. 1480 (1–2): 245–57. doi:10.1016/S0167-4838(00)00076-5. PMID 10899625.
- Mellon MB, Frank BT, Fang KC (2002). "Mast cell alpha-chymase reduces IgE recognition of birch pollen profilin by cleaving antibody-binding epitopes". J. Immunol. 168 (1): 290–7. doi:10.4049/jimmunol.168.1.290. PMID 11751973.
Vanjski linkovi
uredi- Lokacija ljudskog genoma CMA1 i stranica sa detaljima o genu CMA1 u UCSC Genome Browseru.