PZP
Protein trudničke zone (PZP) je protein koji je kod ljudi kodiran genom PZP na hromosomu 12.[1] PZP je dio proteinske porodice globulina alfa-2.[2] Često se povezuje s trudnoćom, tokom koje može biti najrasprostranjeniji među plazmatskim proteinima.[3]
PZP | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Identifikatori | |||||||
Aliasi | |||||||
Vanjski ID-jevi | GeneCards: [1] | ||||||
Ortolozi | |||||||
Vrste | Čovjek | Miš | |||||
Entrez |
|
| |||||
Ensembl |
|
| |||||
UniProt |
| ||||||
RefSeq (mRNK) |
|
| |||||
RefSeq (bjelančevina) |
|
| |||||
Lokacija (UCSC) | n/a | n/a | |||||
PubMed pretraga | n/a | n/a | |||||
Wikipodaci | |||||||
|
Vjeruje se da PZP ima ulogu u imunskkoj regulaciji tokom trudnoće, ali mnogi aspekti njegovog mehanizma, funkcije i strukture tek trebaju biti utvrđeni.[4][5] Nedavna istraživanja uglavnom su se fokusirala na utvrđivanje kako neregulirani nivoi PZP-a mogu djelovati kao markeri različitih bolesti.[6]
Nomenklatura
urediOd svog otkrića, PZP se sinonimno naziva brojnim imenima u naučnoj literaturi. To uključuje sljedeće: α2-pregnoglobulin, α2-glikoprotein povezan s trudnoćom, glikoprotein α-akutne faze, alfa-2-makroglobulin sličan, Xh-antigen, Schwangerschaftsprotein-3, Pα-1, α-makroglobulin povezan s trudnoćom, s trudnoćom vezani globulin i α2-PAG.[7][8][9]
Ekspresija gena i lokalizacija proteina
urediGen PZP sadrži 36 egzona i nalazi se na kratkom kraku hromosoma 12, na poziciji p12-13. Gen PZP kodira transkript od 1.482 baznih parova za translaciju. proteinska banka podataka pruža informacije o kodirajućoj sekvenci dužine 4.446 nukleotida.[10] PZP eksprimiran je u brojnim tkivima, poput onima u maternici, jetri i mozgu. Prisutnost PZP -a otkrivena je u krvnoj plazmi, cerebrospinalnoj i sinovijalnoj tekućini. [11][7]
U zdravih odraslih i djece, u normalnim uvjetima, i muških i ženskih, utvrđeno je da je sam PZP prisutan u niskim razinama.[12] Količina PZP -a u plazmi zdravih ljudi u normalnim uvjetima identificirana je kao < 0,03 mg/mL, dok za trudnice to može porasti na koncentracije od 0,5 - 3,0 mg/mL.[13]
Studija iz 1976. koja je promatrala ulogu kontraceptive na količine PZP-a rezultirala je spekulacijama da estrogen ima određenu ulogu u kontroli ekspresije PZP-a.[14][7] Ranije istraživanje iz 1971. Godine, koje je uključivalo kontraceptive, primijetilo je da su različite vrste tableta stvorile različite reakcije na PZP, postavljajući pitanja o uticaju sastava pilula na rezultate.[15]
Uočeno je da je klon EPZP6 izolovan iz ljudske genomske biblioteke genomski klon PZP.[16]
Struktura proteina
urediProteini zone trudnoće (PZP) postoje u funkcionalno aktivnom obliku kao homodimeri od 360 kDa. Do ove dimerizacije sastavnog dijela 180 kDa monomera dolazi pomoću disulfidnih mostovnih veza. PZP se luče u visoko glikoziliranom obliku.[17] Struktura je eksperimentalno potvrđena kada je denaturacija PZP -a pokazala entitet od 360 kDa, a kasnije smanjene podjedinice od 180 kDa. Od ovih posljednjih, pokazalo se da su neke djelomično fragmentirane na 90 kDa kao posljedica cijepanja.[18]
Na svakoj podjedinici PZP postoji tiol-esterska grupa, signalni domen, regija sonde i domen koji veže receptore. Sonda ima brojne proteaze, dok je domen vezivanja za nisku gustoću protein povezan s lipoproteinskim receptorima (LRP). Studija domena sonde pokazala je rijetki polimorfizam kada se valin ili metionin nalaze se na šestoj aminokiselinskoj poziciji. Također, primijećen je polimorfizam nukleotida adenin / guanin na baznom paru 4.097, dok je polimorfizam prolin/treonin zabilježen na aminokiselinskoj poziciji 1.180.
PZP sadrži brojna mjesta N-glikozilacije, zabilježena na sljedećim ostacima: Asn1430, Asn997, Asn932, Asn875, Asn753, Asn406, Asn392, Asn246, Asn69, Asn54. Protein ima aminokiselinsku sekvencu koja je 71% ekvivalentna onoj alfa-2-makroglobulina (α2M).
Minimalno dostupno znanje o višestrukom domenu PZP-a dopušta samo aproksimaciju njegove tercijarne strukture, na temelju strukture transformiranog α2M pri rezoluciji 4,3 Å. novembra 2018. nema kristalne strukture PZP dostupne u Proteinskoj anci podataka.[19]
Studija PZP -a i tri njegova derivata iz 1988. koristeći monoklonska antitijela pokazala je da postoji mogućnost postojanja najmanje tri različita konformaciona stanja za PZP i njegove derivate.[20] U drugoj eksperimentalnoj studiji, hidrofobne površine koje prikazuju α2M i PZP korištene su da primijete da konformacijska stanja ova dva proteina pokazuju značajne razlike.[21]
Biološka aktivnost i funkcije
urediDugi niz godina PZP je klasifikovan kao inhibitor proteaze, međutim, kako je primijećeno u jednom radu 2016., u novije vrijeme, sugerira se uloga T-pomoćnih ćelija i napravljen je modulator i/ili vanćelijski šaperon. U širem kontekstu, međutim, specifični biološki značaj PZP -a tek treba biti utvrđen.
Unatoč ranim tvrdnjama da PZP ima ulogu analognu α2M, potonja pokazuje inhibitorno djelovanje na mnogo više proteaza nego prva. Nasuprot ovome, dok PZP i PAI-2 ne pokazuju očitu strukturnu vrijednost sličnosti, pokazuju funkcionalne sličnosti i komplementarnu aktivnost u vanćelijskim tečnostima.
Moguće je da tokom trudnoće PZP i placentni protein-14 (PP14) djeluju zajedno, kako bi inhibirali aktivaciju T-pomoćnih ćelija 1 (Th1). Ako je to slučaj, to bi stvorilo zaštitu od majčinog imunskog sistema koji napada fetus.[22] Predloženi mehanizam imunoregulacijske funkcije PZP-a uključuje prijedlog da PZP nekovalentno sekvestrira ligande poput IL-6.72, IL-2 i faktora nekroze tumora-α. Takvi možda nisu u direktnoj korelaciji s inhibicijskom sposobnost PZP-a, jer na to utiču i polimorfizmi poput onih u domenu sondi.[23]
Veze sa zdravstvenim stanjima
urediZapaženo je da je PZP povezan s različitim bolestima i stanjima.
Uočene su veze povišenih nivoa PZP -a s kasnijim početkom Alzheimerove bolesti (AD), pri čemu PZP potencijalno potiče iz mozga. Nadalje, u obdukcijskim pregledima, imunoreaktivnost PZP -a u korteksu pacijenata s AD -om je posebno uočena u mikroglijskim ćelijama povezano s senilskim plakovima, te u nekim neuronima.[24]
Iako se pokazalo da je PZP dovoljno nespecifičan za upotrebu u dijagnozi HIV-1, predloženo je da ima potencijalnu vrijednost kao marker prognoze, ako se s vremenom promijene razine PZP-a u HIV-u. Utvrđeno je da jedan pacijent odgovora na terapiju i toku bolesti.
U studiji iz 2018., bilo je novo zapažanje da je u serumu pacijenata sa diabetes mellitus 1 (DM1) PZP snižen.
Pokazana je i značajna korelacija između težine bronhiektazija i nivoa PZP -a otkrivenog u sputumu.[25]
Studija koja je koristila serum miševa za promatranje uloge proteina, uključujući PZP u identifikaciji upalne bolesti crijeva zaključila je da se PZP može koristiti kao jedan od panela od šest proteina predloženih kao kombinirani izbor biomarkera.[26]
Utvrđeno je da se nivoi PZP-a značajno razlikuju kod pacijenata s rakom dojke, pa se smatra da ovaj protein nije podoban kao biomarker ove bolesti. .[27] Ekspresija PZP-a u odnosu na vantjelesnu oplodnju (IVF) je takođe proučavana, pokazujući povećanu regulaciju. Pokazalo se da je PZP jedan od proteina koji je utvrđen kao potencijalni biomarker slabog odgovora jajnika (POR) u IVF-u.[4]
Niske koncentracije PZP -a također su povezane s pobačajem u ranim fazama trudnoća.
Reference
uredi- ^ "Entrez Gene: PZP pregnancy-zone protein".
- ^ Wong SG, Dessen A (2014). "Structure of a bacterial α2-macroglobulin reveals mimicry of eukaryotic innate immunity". Nature Communications. 5: 4917. doi:10.1038/ncomms5917
- ^ Chiabrando GA, Vides MA, Sanchez MC (2002). “Differential binding properties of human pregnancy zone protein– and a2-macroglobulin–proteinase complexes to low-density lipoprotein receptor-related protein”. Archives of Biochemistry and Biophysics. 398(1): 73–78. doi: 10.1006/abbi.2001.2659
- ^ a b Oh JW, Kim SK, Cho K-C, Kim M-S, Suh CS, Lee JR, Kim KP (2017). “Proteomic analysis of human follicular fluid in poor ovarian responders during in vitro fertilization”.Proteomics. 17(6). doi: 10.1002/pmic.201600333
- ^ Charkoftaki G, Chen Y, Han M, Sandoval M, Yu X, Zhao H, Orlicky DJ, Thompson DC, Vasiliou V (2017). “Transcriptomic analysis and plasma metabolomics in Aldh16a1-null mice reveals a potential role of ALDH16A1 in renal function”. Chemico-Biological Interactions. 276: 15-22. doi: 10.1016/j.cbi.2017.02.013.
- ^ do Nascimento de Oliveira V, Lima-Neto ABM, van Tilburg MF, de Oliveira Monteiro-Moreira AC, Duarte Pinto Lobo M, Rondina D, Fernandes VO, Montenegro APDR, Montenegro RM Júnior, Guedes MIF (2018) “Proteomic analysis to identify candidate biomarkers associated with type 1 diabetes”. Diabetes, Metabolic Syndrome and Obesity: Targets and Therapy. 11: 289-301. doi: 10.2147/DMSO.S162008
- ^ a b c Wyatt AR, Cater JH, Ranson M (2016). “PZP and PAI-2: Structurally-diverse, functionally similar pregnancy proteins?”. The International Journal of Biochemistry & Cell Biology. 79: 113-117. Doi: 10.1016/j.biocel.2016.08.018
- ^ Sand O, Folkersen J, Westergaard JG, Sottrup-Jensen L (1985). “Characterization of human pregnancy zone protein. Comparison with human alpha 2-macroglobulin”. Journal of Biological Chemistry. 15;260 (29): 15723-35.
- ^ Poulsen OM, Hau J (1988). “Interaction between pregnancy zone protein and plasmin”. Archives of Gynecology and Obstetrics. 243(3): 157-164.
- ^ Protein Data Bank http://www.rcsb.org/pdb/gene/PZP Accessed 8/11/18 citing Berman, HM, Westbrook J, Feng Z, Gilliland G, Bhat TN, Weissig H, Shindyalov IN, Bourne PE (2000). The Protein Data Bank Nucleic Acids Research, 28: 235-242.
- ^ Tayade C, Esadeg S, Fang Y, Croy BA (2005). “Functions of alpha 2 macroglobulins in pregnancy”. Molecular and Cellular Endocrinology. 245: 60-66.
- ^ Sarcione EJ, Biddle WC (2001). “Elevated serum pregnancy zone protein levels in HIV-1-infected men”. AIDS Issue. 15(18): 2467-2469.
- ^ Ekelund L, Laurell CB (1994). “The pregnancy zone protein response during gestation: a metabolic challenge”. Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation. 54: 623-629.
- ^ Damber MG, von Schoultz B, Solheim F, Stigbrand T (1976). “A quantitative study of the pregnancy zone protein in sera of woman taking oral contraceptives”. The American Journal of Obstetrics and Gynecology. 124: 289-292.
- ^ Beckman L, von Schoultz B, Stighrand T (1971). “Induction of the “Pregnancy Zone” protein by oral contraceptives”. Acta Obstetricia et Gynecologica Scandinavica. 50(4): 369-371. doi: 10.3109/00016347109157341
- ^ Devriendt K, Zhang J, van Leuven F, van den Berghe H, Cassiman J-J, Marynen P (1989). “A cluster of alpha 2-macroglobulin-related genes (alpha 2 M) on human chromosome 12p: cloning of the pregnancy-zone protein gene and an alpha 2M pseudogene”. Gene. 81: 325-334.
- ^ Devriendt K, Van den Berghe H, Cassiman JJ, Marynen P (1991). “Primary structure of pregnancy zone protein. Molecular cloning of a full-length PZP cDNA clone by the polymerase chain reaction”. Biochimica et Biophysica Acta. 1088(1): 95-103.
- ^ Bohn H, Winckler W (1984). “Isolierung und Charakterisierung des schwangerschafts-assoziierten alpha2-Glykoproteins (alpha2-PAG)”. Blut. 33(6): 377–388. cited in Sottrup-Jensen L, Folkersent J, Kristensen T, Tack BF (1984). “Partial primary structure of human pregnancy zone protein: Extensive sequence homology with human a2-macroglobulin (plasma proteins/evolution/acute-phase proteins)”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 81: 7353-7357.
- ^ Protein Data Bank http://www.rcsb.org/pdb/protein/P20742 Accessed 8/11/18 citing H.M. Berman, J. Westbrook, Z. Feng, G. Gilliland, T.N. Bhat, H. Weissig, I.N. Shindyalov, P.E. Bourne. (2000) The Protein Data Bank Nucleic Acids Research, 28: 235-242.
- ^ Carlsson-Bostedt L, Moestrup SK, Gliemann J, Jensen, LS, Stigbrand T (1988). “Three different conformational states of Pregnancy Zone Protein identified by monoclonal antibodies”. The Journal of Biological Chemistry and Molecular Biology. 263(14): 6738-6741.
- ^ Jensen, PEH, Hägglöf E-M, Arbelaez LF, Stigbrand T, Shanbhag VP (1993). “Comparison of conformational changes of pregnancy zone protein and human α2-macroglobulin, a study using hydrophobic affinity partitioning”. Biochimica et Biophysica Acta - Protein Structure and Molecular Enzymology. 1164(2): 152–158. doi: 10.1016/0167-4838(93)90242-j
- ^ Skornicka EL, Kiyatkina N, Weber MC, Tykocinski ML, Koo PH (2004). “Pregnancy zone protein is a carrier and modulator of placental protein-14 in T-cell growth and cytokine production”. Cellular Immunology. 232: 144-156.
- ^ Marynen P, Devriendt K, Van den Berghe H, Cassima JJ (1990). “A genetic polymorphism in a functional domain of human pregnancy zone protein: the bait region Genomic structure of the bait domains of human pregnancy zone protein and α2 macroglobulin”. FEBS Journal. 262(2): 349-352.
- ^ Nijholt DA, Ijsselstijn L, van der Weiden MM, Zheng PP, Sillevis Smitt PA, Koudstaal PJ, Luider TM, Kros JM (2015). “Pregnancy Zone Protein is increased in the Alzheimer’s Disease brain and associates with senile plaques”. Journal of Alzheimer's Disease. 46(1): 227-238. doi: 10.3233/JAD-131628 Journal: Journal of Alzheimer's Disease.
- ^ Smith A, Choi J-Y, Finch S, Ong S, Keir H, Dicker A, Chalmers J (2017). “Sputum Pregnancy Zone Protein (PZP) - a potential biomarker of bronchiectasis severity”. European Respiratory Journal. 50: OA1969. Doi: 10.1183/1393003.congress-2017.OA1969
- ^ Viennois E, Baker MT, Xiao B, Wang L, Laroui H, Merlin D (2015). “Longitudinal study of circulating protein biomarkers in inflammatory bowel disease”. Journal of Proteomics. 112: 166-179. doi: https://doi.org/10.1016/j.jprot.2014.09.002
- ^ Petersen CM, Jensen PH, Bukh A, Sunder TL, Lamm LU, Ingerslev J (1990). “Pregnancy zone protein: a re-evaluation of serum levels in healthy women and in women suffering from breast cancer or trophoblastic disease”. Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation. 50(5): 479-485.
Dopunska literatura
uredi- Christensson A, Laurell CB, Lilja H (1991). "Enzymatic activity of prostate-specific antigen and its reactions with extracellular serine proteinase inhibitors". Eur. J. Biochem. 194 (3): 755–63. doi:10.1111/j.1432-1033.1990.tb19466.x. PMID 1702714.
- Sottrup-Jensen L, Birkedal-Hansen H (1989). "Human fibroblast collagenase-alpha-macroglobulin interactions. Localization of cleavage sites in the bait regions of five mammalian alpha-macroglobulins". J. Biol. Chem. 264 (1): 393–401. doi:10.1016/S0021-9258(17)31271-1. PMID 2462561.
- Sottrup-Jensen L, Sand O, Kristensen L, Fey GH (1989). "The alpha-macroglobulin bait region. Sequence diversity and localization of cleavage sites for proteinases in five mammalian alpha-macroglobulins". J. Biol. Chem. 264 (27): 15781–9. doi:10.1016/S0021-9258(18)71545-7. PMID 2476433.
- Christensen U, Simonsen M, Harrit N, Sottrup-Jensen L (1990). "Pregnancy zone protein, a proteinase-binding macroglobulin. Interactions with proteinases and methylamine". Biochemistry. 28 (24): 9324–31. doi:10.1021/bi00450a012. PMID 2692707.
- Philip A, Bostedt L, Stigbrand T, O'Connor-McCourt MD (1994). "Binding of transforming growth factor-beta (TGF-beta) to pregnancy zone protein (PZP). Comparison to the TGF-beta-alpha 2-macroglobulin interaction". Eur. J. Biochem. 221 (2): 687–93. doi:10.1111/j.1432-1033.1994.tb18781.x. PMID 7513640.
- Jensen PE, Arbelaez LF, Shanbhag VP, Stigbrand T (1996). "Preparation and characterization of a C-terminal fragment of pregnancy zone protein corresponding to the receptor-binding peptide from human alpha 2-macroglobulin". Biochim. Biophys. Acta. 1293 (2): 254–8. doi:10.1016/0167-4838(95)00257-x. PMID 8620037.
- Valnickova Z, Thogersen IB, Christensen S, et al. (1996). "Activated human plasma carboxypeptidase B is retained in the blood by binding to alpha2-macroglobulin and pregnancy zone protein". J. Biol. Chem. 271 (22): 12937–43. doi:10.1074/jbc.271.22.12937. PMID 8662763.
- Arbeláez LF, Bergmann U, Tuuttila A, et al. (1997). "Interaction of matrix metalloproteinases-2 and -9 with pregnancy zone protein and alpha2-macroglobulin". Arch. Biochem. Biophys. 347 (1): 62–8. doi:10.1006/abbi.1997.0309. PMID 9344465.
- Strausberg RL, Feingold EA, Grouse LH, et al. (2003). "Generation and initial analysis of more than 15,000 full-length human and mouse cDNA sequences". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99 (26): 16899–903. doi:10.1073/pnas.242603899. PMC 139241. PMID 12477932.
- Anderson NL, Polanski M, Pieper R, et al. (2004). "The human plasma proteome: a nonredundant list developed by combination of four separate sources". Mol. Cell. Proteomics. 3 (4): 311–26. doi:10.1074/mcp.M300127-MCP200. PMID 14718574.
- Liu T, Qian WJ, Gritsenko MA, et al. (2006). "Human plasma N-glycoproteome analysis by immunoaffinity subtraction, hydrazide chemistry, and mass spectrometry". J. Proteome Res. 4 (6): 2070–80. doi:10.1021/pr0502065. PMC 1850943. PMID 16335952.
- Kimura K, Wakamatsu A, Suzuki Y, et al. (2006). "Diversification of transcriptional modulation: large-scale identification and characterization of putative alternative promoters of human genes". Genome Res. 16 (1): 55–65. doi:10.1101/gr.4039406. PMC 1356129. PMID 16344560.
- Barrera DI, Matheus LM, Stigbrand T, Arbeláez LF (2007). "Proteolytic hydrolysis and purification of the LRP/alfa-2-macroglobulin receptor domain from alpha-macroglobulins". Protein Expr. Purif. 53 (1): 112–8. doi:10.1016/j.pep.2006.12.008. PMID 17257854.