Hvordan holde styr påproteasene??Harald; 31.01.08

• Protease?• Proteinase?

– Spalter proteiner• Peptidase?

• Spalter peptider?• Spalter peptidbindinger

• Exo-peptidaser• Endo-peptidaser

• Endo

• Ekso-

Proteaser er enzymer!

• Proteaser er hydrolytiske enzymer, altsåklasse 3 i EC-systemet

Hvor mange proteaser har vi?

• Homo sapiens : Ca. 617!– Svært mange er ikke studert som proteiner!

• Dvs. Ca. 2 %– Tilsvarende i mange organismer

Problemet med å holde orden...

• Substratet for proteaser er peptidbindingen og ”nærmiljøet” av aminosyrer.– Umulig å beskrive på en enkel måte kjemisk.

• Andre enzymer får navn etter substratet sitt.

• For proteaser er dette en dårlig løsning.

Løsningen• Navn, gruppering og klassifisering relateres til

enzymet, ikke til substratet!• Hvilken egenskap ved enzymet?

– Katalytisk mekanisme!• 4 hovedgrupper:

– Cystein-– Serin-– Metallo-– Aspartat-– (+threonin +unknown)

Hierarkisk oppbygning

• C betyr proteaser som har cystein i det katalytiske setet

• C01 ....familien C01• C01.060 : Identifikasjonsnummeret for

cathepsin B som er en cysteinprotease som tilhører familien C01

• Dessuten : Familien C01 tilhører clan CAsammen med en del andre familier...

”Familier”

• FAMILIE-inndelingen er basert på at signifikant ”likhet” i aminosyresekvens i det katalytiske området av enzymet

• ”Homologi”• Forstås som et felles evolusjonsmessig

opphav!– Kan man gjette på felles funksjoner??

• Slektskap danner hypoteser!

Nivå over familier

• ”CLAN”• Når proteaser tilhører samme klan betyr

det at de antagelig har et felles evolusjonsmessig opphav.

• Dette baserer seg på 3D-struktur, ikke nødvendigvis aminosyresekvens

MEROPS-DATABASEN

• Google på ”MEROPS”• Manuelt vedlikeholdt nettressurs for

proteaser• Eget klassifikasjonssystem

Gode og dårlige navn...• Navn relatert til substrat:

• ”Collagenase”• ”Plasminogenaktivator”• ACE

– Pedagogiske, men kanskje villedende?• Aktivitetsbaserte navn:

• Caspase (ICE?)• Dipeptidylpeptidase• Karboksypeptidase• Ofte nødvendig med A, B, C, eller 1, 2, 3,

• Trivialnavn– Meningsløse, men praktiske!

• Legumain (...asparaginyl endopeptidase )• Trypsin• Pepsin• Renin

Tilfeldige trivialnavn...• J Biol Chem. 2001 Dec 28;276(52):49169-82. Epub 2001 Oct 15.• Related Articles, Links

–Human tryptase epsilon (PRSS22), a new member of the chromosome 16p13.3 family of human serine proteases expressed in airway epithelial cells.

Wong GW, Yasuda S, Madhusudhan MS, Li L, Yang Y, Krilis SA, Sali A, Stevens RL.

Department of Medicine, Brigham and Women's Hospital and Harvard Medical School, Boston, Massachusetts 02115, USA.

Probing of the GenBank expressed sequence tag (EST) data base with varied human tryptase cDNAs identified two truncated ESTs that subsequently were found to encode overlapping portions of a novel human serine protease (designated tryptase epsilon or protease, serine S1 family member 22 (PRSS22)). The tryptase epsilon gene resides on chromosome 16p13.3 within a 2.5-Mb complex of serine protease genes. Although at least 7 of the 14 genes in this complex encode enzymatically active proteases, only one tryptase epsilon-like gene was identified. The trachea and esophagus were found to contain the highest steady-state levels of the tryptase epsilon transcript in adult humans. Although the tryptase epsilon transcript was scarce in adult human lung, it was present in abundance in fetal lung. Thus, the tryptase epsilon gene is expressed in the airways in a developmentally regulated manner that is different from that of other human tryptase genes. At the cellular level, tryptase epsilon is a major product of normal pulmonary epithelial cells, as well as varied transformed epithelial cell lines. Enzymatically active tryptase epsilon is also constitutively secreted from these cells. The amino acid sequence of human tryptase epsilon is 38-44% identical to those of human tryptase alpha, tryptase beta I, tryptase beta II, tryptase beta III, transmembrane tryptase/tryptase

gamma, marapsin, and Esp-1/testisin. Nevertheless, comparative protein structure modeling and functional studies using recombinant material revealed that tryptase epsilon has a substrate preference distinct from that of its other family members. These data indicate that the products of the chromosome 16p13.3 complex of tryptase genes evolved to carry out varied functions in humans.