Inhibidor do activador do plasminóxeno 2
| SERPINB2 | |||
|---|---|---|---|
 | |||
| Estruturas dispoñibles | |||
| PDB | Buscar ortólogos: PDBe, RCSB | ||
| Identificadores | |||
| Símbolos | SERPINB2 (HGNC: 8584) SERPINB2, HsT1201, PAI, PAI-2, PAI2, PLANH2, serpina familia B membro 2 | ||
| Identificadores externos | |||
| Locus | Cr. 18 q21.33-q22.1 | ||
| Padrón de expresión de ARNm | |||
 | |||
| Máis información | |||
| Ortólogos | |||
| Especies |
| ||
| Entrez |
| ||
| Ensembl |
| ||
| UniProt |
| ||
| RefSeq (ARNm) |
| ||
| RefSeq (proteína) NCBI |
| ||
| Localización (UCSC) |
| ||
| PubMed (Busca) |
| ||
O inhibidor do activador do plasminóxeno 2 (PAI-2), tamén chamado inhibidor do activador do plasminóxeno placentario ou serpina B2, é un encima serina protease con función inhibidora, da superfamilia da serpina, que é un factor de coagulación que inactiva o tPA e a uroquinase, regulando a coagulación. O PAI-2 existe en dúas formas, unha forma de 60 kDa extracelular glicosilada e outra forma 43 kDa intracelular.
Está presente na maioría das células, especialmente en monocitos/macrófagos. Porén, no sangue está presente só en cantidades detectables durante o embarazo, xa que se produce na placenta, e isto pode explicar parcialmente o incremento da taxa de tromboses durante o embarazo. A maioría do PAI-2 expresado permanece dentro das células sen segregar debido á presenza dun péptido sinal interno ineficaz.
Interaccións
[editar | editar a fonte]O PAI-2 únese a unha serie de proteínas intracelulares e extracelulares. Aínda hai controversia sobre se a función fisiolóxica do PAI-2 é a inhibición da protease extracelular uroquinase ou se ten actividades intracelulares. Polo menos unha das funcións fisiolóxicas do PAI-2 pode implicar a regulación da inmunidade adaptativa.[1]
Estrutura e polimerización
[editar | editar a fonte]Igual que outras serpinas, o PAI-2 ten tres follas beta (A, B, C) e nove hélices alfa (hA-hI).[2][3] Resolveuse a estrutura de mutantes de PAI-2, nos cales se produciu a deleción do bucle de 33 aminoácidos que conecta as hélices C e D. Este bucle CD é especialmente flexible e difícil de estabilizar, xa que se sabe que o bucle se transloca a unha distancia de 54 Å durante a formación de pontes disulfuro intramoleculares.[4] Ademais do bucle CD, outros motivos notables son o bucle do centro reactivo (RCL, do inglés reactive center loop), que se estende entre os aminoácidos 379 e 383 e unha secuencia sinal hidrofóbica N-terminal.
Malia que o o PAI-2 ten as mesmas dianas para inhibición que o PAI-1, o PAI-2 está filoxeneticamente distante del. Como membro da familia da serpina relacionada coa ovoalbumina, o PAI-2 é xeneticamente similar á ovoalbumina de polo, e é un homólogo de mamíferos moi próximo.[5] Tanto a ovoalbumina coma o PAI-2 son segregados grazas a péptidos sinal secretores non clivados, aínda que a secreción de PAI-2 é relativamente moito menos eficaz.[6]
O PAI-2 pode encontrarse en tres estados poliméricos: monomérico, polimerixénico e polímero (estado inactivo). A polimerización ocorre polo mecanismo denominado "bucle-folla", no cal o bucle do centro reactivo dunha molécula é inserido secuencialmente na A-folla beta da seguinte molécula. Este proceso ocorre preferentemente cando o PAI-2 está na súa forma polimerixénica, que está estabilizada por unha ponte disulfuro entre a Cys-79 (localizada no bucle CD) e a Cys-161.[7] Cando o PAI-2 está na forma monómera, o bucle CD está moi fóra de posición para poder formar esta ponte disulfuro e debe translocaarse unha distancia de 54 Å para estar o suficientemente próximo á Cys-161. Non obstante, como o bucle CD é bastante flexible, as formas monómera e polimerixénica son completamente interconvertibles, e un estado pode ser favorecido sobre o outro alterando o ambiente redox da proteína.[4] A polimerización do PAI-2 ocorre espontaneamente en condicións fisiolóxicas, por exemplo no citosol das células placentarias.[8] O PAI-2 citosólico tende a ser monómero, mentres que o PAI-2 en orgánulos secretores (que adoitan ser máis oxidantes que o citosol) ten máis tendencia á polimerización.[7] Por todas estas razóns, pénsase que o PAI-2 pode percibir e responder ao potencial redox do seu ambiente.[4]
Mecanismo
[editar | editar a fonte]O PAI-2 usa un mecanismo de inhibición suicida (un mecanismo común nas serpinas) para inactivar irreversiblemente o activador do plasminóxeno tisular (tPA) e a uroquinase (uPA).[2] Primeiro, a serina protease diana atraca no PAI-2 e cataliza a clivaxe do RCL, entre os residuos Arg-380 e Thr-381. Nese momento, son posibles dous resultados: a protease escapa, deixando un PAI-2 inactivo; ou a protease forma un complexo permanente unido covalentemente co PAI-2, no cal a protease está significativamente distorsionada.
Funcións biolóxicas
[editar | editar a fonte]Aínda que o PAI-2 extracelular (glicosilado) funciona regulando a fibrinólise, segue sen estar claro se este papel inhibidor é a principal función do PAI-2. O PAI-2 é predominantemente intracelular. O péptido sinal secretor de PAI-2 é relativamente ineficaz, quizais por deseño evolutivo, xa que varias mutacións na secuencia sinal poden aumentar significativamente a eficacia da secreción.[6] O PAI-2 é indetectable no plasma adulto, e normalmente só é detectable no embarazo, nas leucemias mielomonocíticas ou no fluído crevicular xenxival; ademais, o PAI-2 é un inhibidor máis lento que o PAI-1 en varias ordes de magnitude (baseada en cinética de segunda orde).[9] Por outra parte, os papeis intracelulares detallados do PAI-2 non foron aínda claramente establecidos.
O PAI-2 é regulado á alza durante o embarazo e as respostas inmunes. Durante o embarazo, o PAI-2 está especialmente presente na decidua e o líquido amniótico, onde pode protexer as membranas da dixestión e axuda na remodelación fetal e os tecidos uterinos.[10] O PAI-2 axuda o PAI-1 na regulación da fibrinólise e pode axudar a impedir a sobreexpresión do PAI-1, o que incrementa o risco de trombose.[10][11] Durante o embarazo, a concentración plasmática do PAI-2 elévase desde niveis case indetectables a 250 ng/mL (principalmente na forma glicosilada).[9]
Entre as células inmunitarias, os macrófagos son os principais produtores de PAI-2, pero nin os linfocitos B nin os T producen cantidades significativas.[12] O PAI-2 xoga un papel nas resposta inflamatorias e as infeccións, potencialmente ao regular á baixa as células T que segregan IgG2c e interferón de tipo II.[12]
Debido á súa posición no cromosoma 18 preto do protooncoxene bcl-2 e outras varias serpinas, investigouse o papel do PAI-2 na apoptose, pero as evidencias actuais non son concluíntes.[9][13] Un estudo recente suxire que o PAI-2 pode ser unha diana directa augas abaixo e un activador de p53, e pode estabilizar directamente p21; ademais, a expresión do PAI-2 increméntase en fibroblastos senescentes e poden deter o crecemento de fibroblastos novos.[14]
Posibles papeis no cancro
[editar | editar a fonte]O papel do PAI-2 no crecemento e metástase do cancro é complexo, xa que o PAI-2 pode ter efectos promotores ou inhibidores de tumores. En particular, é a súa alta expresión en células tumorais, non no organismo hóspede do tumor, o que influencia o crecemento do cancro.[15] As células do cancro poden facilitar a exportación do PAI-2 por medio de micropartículas.[15]
O PAI-2 proporciona protección ás células cancerosas contra a morte celular inducida pola plasmina, proteína que pode exercer un efecto letal nos tumores. Esta protección é especialmente salientable nas metástases cerebrais, que adoitan expresar altos niveis do PAI-2 e neuroserpina, e cuxo crecemento pode ser parcialmente inhibido polo knockout de PAI-2.[16] Debido á súa alta expresión en células tumorais, o PAI-2 foi utilizado para rastrear e estudar o espallamento de células de melanoma anxiotrópico.[17]
Aínda que a expresión do PAI-2 pode promover a metástase ao cerebro, noutros casos a expresión alta de PAI-2 descende significativamente a metástase nos pulmóns e outros órganos.[15][18] Os efectos particulares do PAI-2 sobre a metástase poden depender do tipo de cancro e a súa localización no corpo.
Notas
[editar | editar a fonte]- ↑ Schroder WA, Major L, Suhrbier A (2011). "The role of SerpinB2 in immunity". Critical Reviews in Immunology 31 (1): 15–30. PMID 21395508. doi:10.1615/critrevimmunol.v31.i1.20.
- ↑ 2,0 2,1 Law RH, Zhang Q, McGowan S, Buckle AM, Silverman GA, Wong W, Rosado CJ, Langendorf CG, Pike RN, Bird PI, Whisstock JC (2006). "An overview of the serpin superfamily". Genome Biology 7 (5): 216. PMC 1779521. PMID 16737556. doi:10.1186/gb-2006-7-5-216.
- ↑ Di Giusto DA, Sutherland AP, Jankova L, Harrop SJ, Curmi PM, King GC (November 2005). "Plasminogen activator inhibitor-2 is highly tolerant to P8 residue substitution--implications for serpin mechanistic model and prediction of nsSNP activities". Journal of Molecular Biology 353 (5): 1069–80. PMID 16214170. doi:10.1016/j.jmb.2005.09.008.
- ↑ 4,0 4,1 4,2 Lobov S, Wilczynska M, Bergström F, Johansson LB, Ny T (December 2004). "Structural bases of the redox-dependent conformational switch in the serpin PAI-2". Journal of Molecular Biology 344 (5): 1359–68. PMID 15561148. doi:10.1016/j.jmb.2004.10.010.
- ↑ Ye RD, Ahern SM, Le Beau MM, Lebo RV, Sadler JE (April 1989). "Structure of the gene for human plasminogen activator inhibitor-2. The nearest mammalian homologue of chicken ovalbumin". The Journal of Biological Chemistry 264 (10): 5495–502. PMID 2494165.
- ↑ 6,0 6,1 Belin D, Guzman LM, Bost S, Konakova M, Silva F, Beckwith J (January 2004). "Functional activity of eukaryotic signal sequences in Escherichia coli: the ovalbumin family of serine protease inhibitors". Journal of Molecular Biology 335 (2): 437–53. PMID 14672654.
- ↑ 7,0 7,1 Wilczynska M, Lobov S, Ohlsson PI, Ny T (April 2003). "A redox-sensitive loop regulates plasminogen activator inhibitor type 2 (PAI-2) polymerization". The EMBO Journal 22 (8): 1753–61. PMC 154470. PMID 12682008. doi:10.1093/emboj/cdg178.
- ↑ Mikus P, Ny T (April 1996). "Intracellular polymerization of the serpin plasminogen activator inhibitor type 2". The Journal of Biological Chemistry 271 (17): 10048–53. PMID 8626560.
- ↑ 9,0 9,1 9,2 Kruithof EK, Baker MS, Bunn CL (December 1995). "Biological and clinical aspects of plasminogen activator inhibitor type 2". Blood 86 (11): 4007–24. PMID 7492756.
- ↑ 10,0 10,1 Astedt B, Lindoff C, Lecander I (1998). "Significance of the plasminogen activator inhibitor of placental type (PAI-2) in pregnancy". Seminars in Thrombosis and Hemostasis 24 (5): 431–5. PMID 9834009.
- ↑ Thompson PN, Cho E, Blumenstock FA, Shah DM, Saba TM (October 1992). "Rebound elevation of fibronectin after tissue injury and ischemia: role of fibronectin synthesis". The American Journal of Physiology 263 (4 Pt 1): G437–45. PMID 1415704. doi:10.1152/ajpgi.1992.263.4.G437.
- ↑ 12,0 12,1 Schroder WA, Le TT, Major L, Street S, Gardner J, Lambley E, Markey K, MacDonald KP, Fish RJ, Thomas R, Suhrbier A (March 2010). "A physiological function of inflammation-associated SerpinB2 is regulation of adaptive immunity". Journal of Immunology 184 (5): 2663–70. PMID 20130210. doi:10.4049/jimmunol.0902187.
- ↑ Lee JA, Cochran BJ, Lobov S, Ranson M (June 2011). "Forty years later and the role of plasminogen activator inhibitor type 2/SERPINB2 is still an enigma". Seminars in Thrombosis and Hemostasis 37 (4): 395–407. PMID 21805446. doi:10.1055/s-0031-1276589.
- ↑ Hsieh HH, Chen YC, Jhan JR, Lin JJ (October 2017). "The serine protease inhibitor serpinB2 binds and stabilizes p21 in senescent cells". Journal of Cell Science 130 (19): 3272–3281. PMID 28794016. doi:10.1242/jcs.204974.
- ↑ 15,0 15,1 15,2 Schroder WA, Major LD, Le TT, Gardner J, Sweet MJ, Janciauskiene S, Suhrbier A (June 2014). "Tumor cell-expressed SerpinB2 is present on microparticles and inhibits metastasis". Cancer Medicine 3 (3): 500–13. PMC 4101741. PMID 24644264. doi:10.1002/cam4.229.
- ↑ Valiente M, Obenauf AC, Jin X, Chen Q, Zhang XH, Lee DJ, Chaft JE, Kris MG, Huse JT, Brogi E, Massagué J (February 2014). "Serpins promote cancer cell survival and vascular co-option in brain metastasis". Cell 156 (5): 1002–16. PMC 3988473. PMID 24581498. doi:10.1016/j.cell.2014.01.040.
- ↑ Bentolila LA, Prakash R, Mihic-Probst D, Wadehra M, Kleinman HK, Carmichael TS, Péault B, Barnhill RL, Lugassy C (April 2016). "Imaging of Angiotropism/Vascular Co-Option in a Murine Model of Brain Melanoma: Implications for Melanoma Progression along Extravascular Pathways". Scientific Reports 6: 23834. PMC 4822155. PMID 27048955. doi:10.1038/srep23834.
- ↑ Mueller BM, Yu YB, Laug WE (January 1995). "Overexpression of plasminogen activator inhibitor 2 in human melanoma cells inhibits spontaneous metastasis in scid/scid mice". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 92 (1): 205–9. PMC 42846. PMID 7816818.
Véxase tamén
[editar | editar a fonte]Outros artigos
[editar | editar a fonte]Bibliografía
[editar | editar a fonte]- Rasmussen HH, van Damme J, Puype M, Gesser B, Celis JE, Vandekerckhove J (December 1992). "Microsequences of 145 proteins recorded in the two-dimensional gel protein database of normal human epidermal keratinocytes". Electrophoresis 13 (12): 960–9. PMID 1286667. doi:10.1002/elps.11501301199.
- Ellis V, Wun TC, Behrendt N, Rønne E, Danø K (June 1990). "Inhibition of receptor-bound urokinase by plasminogen-activator inhibitors". The Journal of Biological Chemistry 265 (17): 9904–8. PMID 2161846.
- Estreicher A, Mühlhauser J, Carpentier JL, Orci L, Vassalli JD (August 1990). "The receptor for urokinase type plasminogen activator polarizes expression of the protease to the leading edge of migrating monocytes and promotes degradation of enzyme inhibitor complexes". The Journal of Cell Biology 111 (2): 783–92. PMC 2116194. PMID 2166055. doi:10.1083/jcb.111.2.783.
- Samia JA, Alexander SJ, Horton KW, Auron PE, Byers MG, Shows TB, Webb AC (January 1990). "Chromosomal organization and localization of the human urokinase inhibitor gene: perfect structural conservation with ovalbumin". Genomics 6 (1): 159–67. PMID 2303256. doi:10.1016/0888-7543(90)90461-3.
- Schwartz BS, Monroe MC, Bradshaw JD (June 1989). "Endotoxin-induced production of plasminogen activator inhibitor by human monocytes is autonomous and can be inhibited by lipid X". Blood 73 (8): 2188–95. PMID 2471561.
- Ye RD, Ahern SM, Le Beau MM, Lebo RV, Sadler JE (April 1989). "Structure of the gene for human plasminogen activator inhibitor-2. The nearest mammalian homologue of chicken ovalbumin". The Journal of Biological Chemistry 264 (10): 5495–502. PMID 2494165.
- Laug WE, Aebersold R, Jong A, Rideout W, Bergman BL, Baker J (June 1989). "Isolation of multiple types of plasminogen activator inhibitors from vascular smooth muscle cells". Thrombosis and Haemostasis 61 (3): 517–21. PMID 2799763.
- Kruithof EK, Cousin E (October 1988). "Plasminogen activator inhibitor 2. Isolation and characterization of the promoter region of the gene". Biochemical and Biophysical Research Communications 156 (1): 383–8. PMID 2845977. doi:10.1016/S0006-291X(88)80852-0.
- Ye RD, Wun TC, Sadler JE (March 1987). "cDNA cloning and expression in Escherichia coli of a plasminogen activator inhibitor from human placenta". The Journal of Biological Chemistry 262 (8): 3718–25. PMID 3029122.
- Antalis TM, Clark MA, Barnes T, Lehrbach PR, Devine PL, Schevzov G, Goss NH, Stephens RW, Tolstoshev P (February 1988). "Cloning and expression of a cDNA coding for a human monocyte-derived plasminogen activator inhibitor". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 85 (4): 985–9. PMC 279685. PMID 3257578. doi:10.1073/pnas.85.4.985.
- Schleuning WD, Medcalf RL, Hession C, Rothenbühler R, Shaw A, Kruithof EK (December 1987). "Plasminogen activator inhibitor 2: regulation of gene transcription during phorbol ester-mediated differentiation of U-937 human histiocytic lymphoma cells". Molecular and Cellular Biology 7 (12): 4564–7. PMC 368144. PMID 3325828. doi:10.1128/mcb.7.12.4564.
- Webb AC, Collins KL, Snyder SE, Alexander SJ, Rosenwasser LJ, Eddy RL, Shows TB, Auron PE (July 1987). "Human monocyte Arg-Serpin cDNA. Sequence, chromosomal assignment, and homology to plasminogen activator-inhibitor". The Journal of Experimental Medicine 166 (1): 77–94. PMC 2188630. PMID 3496414. doi:10.1084/jem.166.1.77.
- Dickinson JL, Bates EJ, Ferrante A, Antalis TM (November 1995). "Plasminogen activator inhibitor type 2 inhibits tumor necrosis factor alpha-induced apoptosis. Evidence for an alternate biological function". The Journal of Biological Chemistry 270 (46): 27894–904. PMID 7499264. doi:10.1074/jbc.270.46.27894.
- Mikus P, Urano T, Liljeström P, Ny T (December 1993). "Plasminogen-activator inhibitor type 2 (PAI-2) is a spontaneously polymerising SERPIN. Biochemical characterisation of the recombinant intracellular and extracellular forms". European Journal of Biochemistry 218 (3): 1071–82. PMID 7506655. doi:10.1111/j.1432-1033.1993.tb18467.x.
- Jensen PJ, Wu Q, Janowitz P, Ando Y, Schechter NM (March 1995). "Plasminogen activator inhibitor type 2: an intracellular keratinocyte differentiation product that is incorporated into the cornified envelope". Experimental Cell Research 217 (1): 65–71. PMID 7867722. doi:10.1006/excr.1995.1064.
- Akiyama H, Ikeda K, Kondo H, Kato M, McGeer PL (December 1993). "Microglia express the type 2 plasminogen activator inhibitor in the brain of control subjects and patients with Alzheimer's disease". Neuroscience Letters 164 (1–2): 233–5. PMID 8152607. doi:10.1016/0304-3940(93)90899-V.
- Ragno P, Montuori N, Vassalli JD, Rossi G (June 1993). "Processing of complex between urokinase and its type-2 inhibitor on the cell surface. A possible regulatory mechanism of urokinase activity". FEBS Letters 323 (3): 279–84. PMID 8388810. doi:10.1016/0014-5793(93)81357-6.
- Bartuski AJ, Kamachi Y, Schick C, Overhauser J, Silverman GA (August 1997). "Cytoplasmic antiproteinase 2 (PI8) and bomapin (PI10) map to the serpin cluster at 18q21.3". Genomics 43 (3): 321–8. PMID 9268635. doi:10.1006/geno.1997.4827.
- Mahony D, Stringer BW, Dickinson JL, Antalis TM (September 1998). "DNase I hypersensitive sites in the 5' flanking region of the human plasminogen activator inhibitor type 2 (PAI-2) gene are associated with basal and tumor necrosis factor-alpha-induced transcription in monocytes". European Journal of Biochemistry 256 (3): 550–9. PMID 9780231. doi:10.1046/j.1432-1327.1998.2560550.x.
- Nishida Y, Hayashi Y, Imai Y, Itoh H (February 1998). "Expression and localization of the urokinase-type plasminogen activator receptor (uPAR) in the human placenta". The Kobe Journal of Medical Sciences 44 (1): 31–43. PMID 9846056.
Ligazóns externas
[editar | editar a fonte]- A base de datos en liña MEROPS para peptidases e os seus inhibidores: I04.007 Arquivado 31 de maio de 2020 en Wayback Machine.
- Plasminogen Activator Inhibitor 2 Medical Subject Headings (MeSH) na Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA.
