Eparanasi - Heparanase
L'eparanasi , nota anche come HPSE , è un enzima che agisce sia sulla superficie cellulare che all'interno della matrice extracellulare per degradare le molecole polimeriche di eparan solfato in oligosaccaridi a catena più corta .
Sintesi e struttura
La proteina è originariamente sintetizzato in uno stato inattivo 65 kDa forma proheparanase nella apparato di Golgi e trasferito al fine endosomi / lisosomi per trasporto alla superficie cellulare. Nel lisosoma viene trasformato proteoliticamente nella sua forma attiva. Il trattamento proteolitico porta alla produzione di tre prodotti,
- un peptide linker
- un frammento di proeparanasi da 8 kDa e
- un frammento di proeparanasi da 50 kDa
I frammenti di 8 kDa e 50 kDa formano un eterodimero ed è questo eterodimero che costituisce la molecola di eparanasi attiva. La proteina linker è così chiamata perché prima della sua escissione lega fisicamente i frammenti di proeparanasi da 8 kDa e 50 kDa. L'escissione completa del peptide linker sembra essere un prerequisito per la completa attivazione dell'enzima eparanasi.
Sono disponibili strutture cristalline sia della proeparanasi che dell'eparanasi matura, a dimostrazione del fatto che il peptide linker forma un grande dominio elicoidale che impedisce alle molecole di eparan solfato di interagire con l'eparanasi. La rimozione del linker rivela una fessura estesa sulla superficie dell'enzima, che contiene il sito attivo dell'eparanasi .
Funzione
L'eparanasi ha attività endoglicosidasica e scinde le molecole polimeriche di eparan solfato in siti interni alla catena polimerica. L'enzima degrada l'impalcatura di eparan solfato della membrana basale e della matrice extracellulare. È anche associato al processo infiammatorio, consentendo lo stravaso di linfociti T attivati. Nella fisiologia della superficie oculare questa attività funziona come un interruttore off/on per il mitogeno lacritina . La lacritina lega la superficie cellulare eparan solfato proteoglicano syndecan-1 solo in presenza di eparanasi attiva. L'eparanasi scinde parzialmente o completamente l' eparan solfato per esporre un sito di legame nei 50 amminoacidi N-terminali del sindecan-1 .
Significato clinico
La riuscita penetrazione dello strato di cellule endoteliali che riveste la superficie interna dei vasi sanguigni è un processo importante nella formazione di metastasi tumorali trasmesse dal sangue . I proteoglicani dell'eparan solfato sono i costituenti principali di questo strato ed è stato dimostrato che l'aumento del potenziale metastatico corrisponde all'aumento dell'attività dell'eparanasi per un certo numero di linee cellulari . A causa del contributo dell'attività dell'eparanasi alla metastasi e anche all'angiogenesi, l'inibizione dell'attività dell'eparanasi è considerata un potenziale bersaglio per le terapie antitumorali.
È stato dimostrato che l'eparanasi promuove la trombosi arteriosa e la trombosi dello stent nei modelli murini a causa della scissione dei proteoglicani dell'eparan solfato anticoagulante .
Riferimenti
Ulteriori letture
- Zcharia E, Metzger S, Chajek-Shaul T, Friedmann Y, Pappo O, Aviv A, Elkin M, Pecker I, Peretz T, Vlodavsky I (2002). "Proprietà molecolari e coinvolgimento dell'eparanasi nella progressione del cancro e nella morfogenesi della ghiandola mammaria". Giornale di biologia e neoplasia della ghiandola mammaria . 6 (3): 311–22. doi : 10.1023/A:1011375624902 . PMID 11547900 . S2CID 13292455 .
- Vlodavsky I, Abboud-Jarrous G, Elkin M, Naggi A, Casu B, Sasisekharan R, Ilan N (2006). "L'impatto di eparanese ed eparina sulle metastasi del cancro e l'angiogenesi". patofisiolo. Haemo. Trombo . 35 (1–2): 116–27. doi : 10.1159/000093553 . PMID 16855356 . S2CID 25204783 .
- van den Hoven MJ, Rops AL, Vlodavsky I, Levidiotis V, Berden JH, van der Vlag J (2007). "Eparanasi nelle malattie glomerulari" . Rene Int . 72 (5): 543-8. doi : 10.1038/sj.ki.5002337 . PMID 17519955 .
- Maruyama K, Sugano S (1994). "Oligo-capping: un metodo semplice per sostituire la struttura del cappuccio di mRNA eucariotici con oligoribonucleotidi". Gene . 138 (1–2): 171–4. doi : 10.1016/0378-1119(94)90802-8 . PMID 8125298 .
- Suzuki Y, Yoshitomo-Nakagawa K, Maruyama K, Suyama A, Sugano S (1997). "Costruzione e caratterizzazione di una libreria di cDNA arricchita a lunghezza intera e arricchita all'estremità 5'". Gene . 200 (1–2): 149–56. doi : 10.1016/S0378-1119(97)00411-3 . PMID 9373149 .
- Vlodavsky I, Friedmann Y, Elkin M, Aingorn H, Atzmon R, Ishai-Michaeli R, Bitan M, Pappo O, Peretz T, Michal I, Spector L, Pecker I (1999). "Eparanasi mammifero: clonazione genica, espressione e funzione nella progressione del tumore e metastasi". Naz. Med . 5 (7): 793–802. doi : 10.1038/10518 . PMID 10395325 . S2CID 38895589 .
- Hulett MD, Freeman C, Hamdorf BJ, Baker RT, Harris MJ, Parish CR (1999). "Clonazione di eparanasi dei mammiferi, un enzima importante nell'invasione del tumore e metastasi". Naz. Med . 5 (7): 803-9. doi : 10.1038/10525 . PMID 10395326 . S2CID 20125382 .
- Kussie PH, Hulmes JD, Ludwig DL, Patel S, Navarro EC, Seddon AP, Giorgio NA, Bohlen P (1999). "Clonazione ed espressione funzionale di un gene dell'eparanasi umana". biochimica. Biofisica. Ris. Comune . 261 (1): 183-7. doi : 10.1006/bbrc.1999.0962 . PMID 10405343 .
- Toyoshima M, Nakajima M (1999). "Eparanasi umana. Purificazione, caratterizzazione, clonazione ed espressione" . J. Biol. chimica . 274 (34): 24153–60. doi : 10.1074/jbc.274.34.24153 . PMID 10446189 .
- Dempsey LA, Plummer TB, Coombes SL, Platt JL (2000). "Espressione dell'eparanasi nei trofoblasti invasivi e nel danno vascolare acuto" . Glicobiologia . 10 (5): 467–75. doi : 10.1093/glycob/10.5.467 . PMID 10764835 .
- Dong J, Kukula AK, Toyoshima M, Nakajima M (2000). "Organizzazione genomica e localizzazione cromosomica del gene dell'eparanasi umana appena identificato". Gene . 253 (2): 171-8. doi : 10.1016/S0378-1119(00)00251-1 . PMID 10940554 .
- Hulett MD, Hornby JR, Ohms SJ, Zuegg J, Freeman C, Gredy JE, Parish CR (2001). "Identificazione dei residui del sito attivo dell'endoglicosidasi pro-metastatica eparanasi". Biochimica . 39 (51): 15659-67. doi : 10.1021/bi002080p . PMID 11123890 .
- Ginath S, Menczer J, Friedmann Y, Aingorn H, Aviv A, Tajima K, Dantes A, Glezerman M, Vlodavsky I, Amsterdam A (2001). "Espressione di eparanasi, Mdm2 e erbB2 nel cancro ovarico". Int. J. Oncol . 18 (6): 1133–44. doi : 10.3892/ijo.18.6.1133 . PMID 11351242 .
- Koliopanos A, Friess H, Kleeff J, Shi X, Liao Q, Pecker I, Vlodavsky I, Zimmermann A, Büchler MW (2001). "Espressione eparanasi nel cancro del pancreas primario e metastatico". Ris . Cancro . 61 (12): 4655-9. PMID 11406531 .
- Sasaki M, Ito T, Kashima M, Fukui S, Izumiyama N, Watanabe A, Sano M, Fujiwara Y, Miura M (2002). "Modulazione di eritromicina e claritromicina dell'espressione indotta da fattori di crescita dell'mRNA dell'eparanasi su cellule di cancro del polmone umano in vitro" . Mediatori Inflamm . 10 (5): 259–67. doi : 10.1080/09629350120093731 . PMC 1781717 . PMID 11759110 .
- Jiang P, Kumar A, Parrillo JE, Dempsey LA, Platt JL, Prinz RA, Xu X (2002). "Clonazione e caratterizzazione del promotore del gene umano eparanasi-1 (HPR1): ruolo della proteina legante GA e Sp1 nella regolazione dell'attività del promotore basale HPR1" . J. Biol. chimica . 277 (11): 8989-98. doi : 10.1074/jbc.M105682200 . PMID 11779847 .
- Nadav L, Eldor A, Yacoby-Zeevi O, Zamir E, Pecker I, Ilan N, Geiger B, Vlodavsky I, Katz BZ (2003). "Attivazione, elaborazione e traffico di eparanasi extracellulare da fibroblasti umani primari". J. Cell Sci . 115 (Pt 10): 2179-87. PMID 11973358 .