氨基肽酶N的结构与功能研究进展
发布时间：2021-08-28 05:27
氨基肽酶N （APN）是一种含有Zn2+的膜结合型外肽酶,属于金属蛋白酶M1家族,相对分子质量约为150 kDa,在自然界广泛存在,有膜结合型和可溶型两种形式。作为一种"兼职酶",APN通过酶依赖性和非酶依赖性途径在哺乳动物体内参与多种生理病理活动。该文简述了APN的发现和分类,以及哺乳动物APN的晶体结构和胞外区的三种构象变化,并从肿瘤标志物、病原受体和免疫三个方面对APN的主要功能进行分类汇总,旨在解析APN的相关病理机制,为靶向APN的疾病治疗及药物开发方案提供基础资料。
【文章来源】：生命科学. 2020,32(11)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
APN的胞外结构
兼职(moonlighting)是指单个蛋白质具有多种功能，但与蛋白的基因融合、剪接变体或多个蛋白水解片段无关。兼职蛋白不仅是一种生物酶，还可以作为受体、跨膜通道、伴侣蛋白和核糖体蛋白[13]。APN作为一种兼职蛋白，其作用机制可分为以下三类。第一，APN通过肽裂解酶催化多肽链末端的肽键水解，使其N末端氨基酸游离，但倒数第二位含有脯氨酸的肽键除外。APN对中性氨基酸有偏好性，最佳底物顺序为：丙氨酸>苯丙氨酸>酪氨酸>亮氨酸>精氨酸>苏氨酸>色氨酸>赖氨酸>丝氨酸>天冬氨酸>组氨酸>缬氨酸。第二，APN作为细菌或病毒入侵机体的细胞表面受体，大多通过介导病原内吞来建立感染[4,14]。这一作用可以解释某些APN抗体不抑制酶的活性，但会抑制APN在细胞膜上的表达，从而降低氨基肽酶活性的现象。第三，APN作为信号分子通过信号转导来发挥一些与酶活力无关的功能[15]。研究预测，APN有一个非常短的不包含任何已知信号基序的细胞质结构域，这个身份未知的“辅助蛋白”可能与某些小分子蛋白结合发挥信号转导功能。已报道的小分子蛋白包括半乳糖凝集素3 (galectin-3,Gal-3)、半乳糖凝集素4 (galectin-4,Gal-4)、富含半胱氨酸的逆转诱导蛋白(reversion-inducing cysteine-rich protein,REC)以及肿瘤相关抗原6 (tumor-associated antigen6,TAA6)[16]。据推测，底物、自身抗体或病毒的结合能够诱导APN的构象变化，从而触发信号转导级联反应，并可能通过内吞作用下调酶的活性。此外，尽管底物本身不能诱导信号，但它们增强了APN交联诱导的信号，也就是说，当酶活性强时，APN变得容易被其他配体交联，这可能与其由封闭构象向开放构象的转变有关[3]。需要注意的是，APN大多数功能的发挥可能需要两种或两种以上上述机制的参与[7]。3.1 APN在肿瘤诊断和治疗中的功能
【参考文献】：
期刊论文
[1]猪肠道冠状病毒与入侵受体氨基肽酶N的相互作用[J]. 刘炎,黄耀伟. 中国生物化学与分子生物学报. 2019(09)
[2]CD13调控肿瘤免疫应答的研究进展[J]. 庞敏,韩秋菊,张建. 中国免疫学杂志. 2017(10)
[3]氨基肽酶与类风湿关节炎[J]. 赵琴,许夏雨,丁界先,张燕,沈海丽. 中华临床免疫和变态反应杂志. 2016(02)
本文编号：3367891
【文章来源】：生命科学. 2020,32(11)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
APN的胞外结构
兼职(moonlighting)是指单个蛋白质具有多种功能，但与蛋白的基因融合、剪接变体或多个蛋白水解片段无关。兼职蛋白不仅是一种生物酶，还可以作为受体、跨膜通道、伴侣蛋白和核糖体蛋白[13]。APN作为一种兼职蛋白，其作用机制可分为以下三类。第一，APN通过肽裂解酶催化多肽链末端的肽键水解，使其N末端氨基酸游离，但倒数第二位含有脯氨酸的肽键除外。APN对中性氨基酸有偏好性，最佳底物顺序为：丙氨酸>苯丙氨酸>酪氨酸>亮氨酸>精氨酸>苏氨酸>色氨酸>赖氨酸>丝氨酸>天冬氨酸>组氨酸>缬氨酸。第二，APN作为细菌或病毒入侵机体的细胞表面受体，大多通过介导病原内吞来建立感染[4,14]。这一作用可以解释某些APN抗体不抑制酶的活性，但会抑制APN在细胞膜上的表达，从而降低氨基肽酶活性的现象。第三，APN作为信号分子通过信号转导来发挥一些与酶活力无关的功能[15]。研究预测，APN有一个非常短的不包含任何已知信号基序的细胞质结构域，这个身份未知的“辅助蛋白”可能与某些小分子蛋白结合发挥信号转导功能。已报道的小分子蛋白包括半乳糖凝集素3 (galectin-3,Gal-3)、半乳糖凝集素4 (galectin-4,Gal-4)、富含半胱氨酸的逆转诱导蛋白(reversion-inducing cysteine-rich protein,REC)以及肿瘤相关抗原6 (tumor-associated antigen6,TAA6)[16]。据推测，底物、自身抗体或病毒的结合能够诱导APN的构象变化，从而触发信号转导级联反应，并可能通过内吞作用下调酶的活性。此外，尽管底物本身不能诱导信号，但它们增强了APN交联诱导的信号，也就是说，当酶活性强时，APN变得容易被其他配体交联，这可能与其由封闭构象向开放构象的转变有关[3]。需要注意的是，APN大多数功能的发挥可能需要两种或两种以上上述机制的参与[7]。3.1 APN在肿瘤诊断和治疗中的功能
【参考文献】：
期刊论文
[1]猪肠道冠状病毒与入侵受体氨基肽酶N的相互作用[J]. 刘炎,黄耀伟. 中国生物化学与分子生物学报. 2019(09)
[2]CD13调控肿瘤免疫应答的研究进展[J]. 庞敏,韩秋菊,张建. 中国免疫学杂志. 2017(10)
[3]氨基肽酶与类风湿关节炎[J]. 赵琴,许夏雨,丁界先,张燕,沈海丽. 中华临床免疫和变态反应杂志. 2016(02)
本文编号：3367891
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/swxlw/3367891.html
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