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Dominio Kazal

El dominio Kazal es un dominio proteico conservado evolutivamente que suele ser indicativo de inhibidores de la serina proteasa . Sin embargo, también se observan dominios similares a Kazal en la parte extracelular de las agrinas , que no se sabe que sean inhibidores de la proteasa.

En los animales, los inhibidores de la serina proteasa que actúan a través de su dominio Kazal se agrupan bajo la familia de inhibidores MEROPS I1, clan IA. [1] [2]

Casal 1

Los dominios Kazal suelen aparecer en formaciones en tándem. Pequeño pliegue alfa+beta que contiene tres enlaces disulfuro . La alineación también incluye un dominio único de transportadores de la familia OATP/PGT P46721 .

Los inhibidores de proteinasas peptídicas se pueden encontrar como proteínas de dominio único o como dominios individuales o múltiples dentro de las proteínas; estos se conocen como inhibidores simples o compuestos, respectivamente. En muchos casos se sintetizan como parte de una proteína precursora más grande , ya sea como un prepropéptido o como un dominio N-terminal asociado con una peptidasa inactiva o zimógeno . Este dominio evita el acceso del sustrato al sitio activo . La eliminación del dominio inhibidor N-terminal ya sea por interacción con una segunda peptidasa o por escisión autocatalítica activa el zimógeno. Otros inhibidores interactúan directamente con las proteinasas utilizando un simple mecanismo de cerradura y llave no covalente; mientras que otros utilizan un mecanismo de captura basado en cambios conformacionales que depende de sus propiedades estructurales y termodinámicas .

Esta familia de inhibidores de Kazal pertenece a la familia I1 de inhibidores de MEROPS, clan IA. Inhiben las serina peptidasas de la familia S1 (INTERPRO). [3] Los miembros son principalmente metazoos, pero incluye excepciones en los alveolata (apicomplexa), stramenopiles, plantas superiores y bacterias .

Los inhibidores de Kazal, que inhiben varias proteasas de serina (como la tripsina y la elastasa), pertenecen a una familia de proteínas que incluye el inhibidor de tripsina secretora pancreática ; el ovomucoide aviar; el inhibidor de acrosina; y el inhibidor de elastasa. Estas proteínas contienen entre 1 y 7 repeticiones de inhibidores de tipo Kazal . [4] [5]

La estructura de la repetición Kazal incluye una gran cantidad de cadena extendida, 2 hélices alfa cortas y una lámina beta antiparalela de 3 cadenas . [4] El inhibidor hace 11 contactos con su sustrato enzimático : inusualmente, 8 de estos residuos importantes son hipervariables. [5] La alteración de los residuos de contacto enzimático, y especialmente la del enlace del sitio activo, afecta la fuerza de inhibición y la especificidad del inhibidor para serina proteasas particulares . [5] [6] La presencia de este dominio Pfam suele ser indicativa de inhibidores de serina proteasas , sin embargo, también se observan dominios similares a Kazal en la parte extracelular de agrinas que no se sabe que sean inhibidores de proteinasas.

Proteínas humanas con dominios Kazal 1:

Casal 2

Este dominio suele ser indicativo de inhibidores de serina proteasa que pertenecen a las familias de inhibidores de Merops : I1, I2, I17 e I31. Sin embargo, también se observan dominios similares a kazal en la parte extracelular de las agrinas, que no se sabe que sean inhibidores de proteasas . Los dominios Kazal a menudo se presentan en formaciones en tándem y tienen una hélice alfa central, una hoja beta antiparalela corta de dos cadenas y varios enlaces disulfuro . [7] [8] [9] El segmento amino terminal de este dominio se une al sitio activo de sus proteasas diana, inhibiendo así su función.

Proteínas humanas con dominios Kazal 2:

Referencias

  1. ^ Familia MEROPS I1
  2. ^ InterProIPR001239
  3. ^ Rawlings ND, Tolle DP, Barrett AJ (marzo de 2004). "Familias evolutivas de inhibidores de peptidasa". Biochem. J. 378 ( Pt 3): 705–16. doi :10.1042/BJ20031825. PMC  1224039. PMID  14705960 .
  4. ^ ab Williamson MP; Marion D; Wüthrich K (marzo de 1984). "Estructura secundaria en la conformación de la solución del inhibidor de la proteinasa IIA del plasma seminal de toro por resonancia magnética nuclear". J. Mol. Biol . 173 (3): 341–59. doi :10.1016/0022-2836(84)90125-6. PMID  6699915.
  5. ^ abc Laskowski M, Kato I, Ardelt W, Cook J, Denton A, Empie MW, Kohr WJ, Park SJ, Parks K, Schatzley BL (enero de 1987). "Terceros dominios ovomucoides de 100 especies de aves: aislamiento, secuencias e hipervariabilidad de residuos de contacto enzima-inhibidor". Bioquímica . 26 (1): 202–21. doi :10.1021/bi00375a028. PMID  3828298.
  6. ^ Empie MW, Laskowski M (mayo de 1982). "Termodinámica y cinética de reemplazos de residuos individuales en dominios terceros ovomucoides aviares: efecto sobre interacciones de inhibidores con proteinasas de serina". Bioquímica . 21 (10): 2274–84. doi :10.1021/bi00539a002. PMID  7046785.
  7. ^ Schlott B, Wöhnert J, Icke C, Hartmann M, Ramachandran R, Gührs KH, Glusa E, Flemming J, Görlach M, Grosse F, Ohlenschläger O (abril de 2002). "Interacción de dominios inhibidores de tipo Kazal con serina proteinasas: estudios bioquímicos y estructurales". J. Mol. Biol . 318 (2): 533–46. doi :10.1016/S0022-2836(02)00014-1. PMID  12051857.
  8. ^ Stubbs MT, Morenweiser R, Stürzebecher J, Bauer M, Bode W, Huber R, Piechottka GP, Matschiner G, Sommerhoff CP, Fritz H, Auerswald EA (agosto de 1997). "La estructura tridimensional del inhibidor de triptasa derivado de sanguijuela recombinante en complejo con tripsina. Implicaciones para la estructura de la triptasa de mastocitos humanos y su inhibición". J. Biol. Chem . 272 ​​(32): 19931–7. doi : 10.1074/jbc.272.32.19931 . PMID  9242660.
  9. ^ van de Locht A, Lamba D, Bauer M, Huber R, Friedrich T, Kröger B, Höffken W, Bode W (noviembre de 1995). "Dos cabezas piensan mejor que una: estructura cristalina del inhibidor de Kazal de dominio doble derivado de insectos rodinina en complejo con trombina". EMBO J . 14 (21): 5149–57. doi :10.1002/j.1460-2075.1995.tb00199.x. PMC 394622 . PMID  7489704. 
Este artículo incorpora texto de dominio público de Pfam e InterPro : IPR002350
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