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Serpina

composto químico

As serpinas são uma superfamília de proteínas com estruturas semelhantes que foram identificadas pela inibição da protease e podem ser encontradas em todos os reinos.[1] O acrónimo serpina foi cunhado porque as primeiras serpinas a serem identificadas actuavam como quimotripsina serina-protease (serina protease inibidora).[2][3] Destacam-se pelo seu inusitado mecanismo de acção, no qual inibem irreversivelmente a sua protease alvo, ao submeterem-se a uma grande troca conformacional para alterar o seu sítio activo.[4][5] Isto contrasta com o mecanismo mais comum dos inibidores de protease que se ligam e bloqueiam o acesso da protease ao sítio activo.[5][6]

Serpina (inibidor serina-protease)
Serpina
Uma serpina (branco) com o seu "loop central reativo" (azul) ligado a uma protease (cinza). Assim que a protease tente catalisar, ela irreversivelmente inibida. (PDB 1K9O)
Indicadores
Símbolo Serpina, SERPINA (Símbolo da raiz da família)
Pfam PF00079
InterPro IPR000215
SCOP 1hle
CDD cd00172
Estruturas PDB disponíveis:
1m37A:1-378 1hleB:349-379 1jrrA:1-415

1by7A:1-415 1ovaA:1-385 1uhgA:1-385 1jtiB:1-385 1attB:77-433 1nq9L:76-461 1oyhI:76-461 1e03L:76-461 1e05I:76-461 1br8L:76-461 1r1lL:76-461 1lk6L:76-461 1antL:76-461 2behL:76-461 1dzhL:76-461 1athA:78-461 1tb6I:76-461 2antI:76-461p 1dzgI:76-461 1azxL:76-461 1jvqI:76-461 1sr5A:76-461 1e04I:76-461 1xqgA:1-375 1xu8B:1-375 1wz9B:1-375 1xqjA:1-375 1c8oA:1-300 1m93A:1-55 1f0cA:1-305 1k9oI:18-392 1sek :18-369 1atu :45-415 1ezxB:383-415 8apiA:43-382 1qmbA:49-376 1iz2A:43-415 1oo8A:43-415 1d5sB:378-415 7apiA:44-382 1qlpA:43-415 1ophA:43-415 1kct :44-415 2d26A:43-382 9apiB:383-415 1psi :47-415 1hp7A:43-415 3caaA:50-383 1qmnA:43-420 4caaB:390-420 2achA:47-383 1as4A:48-383 1yxaB:42-417 1lq8F:376-406 2paiB:374-406 1paiB:374-406 1jmoA:119-496 1jmjA:119-496 1oc0A:25-402 1dvnA:25-402 1b3kD:25-402 1dvmD:25-402 1a7cA:25-402 1c5gA:25-402 1db2B:26-402 9paiA:25-402 1lj5A:25-402 1m6qA:138-498 1jjoD:101-361 1imvA:49-415

A inibição da protease por serpinas controla a matriz dos processos biológicos, incluindo a coagulação e inflamação. Estas proteínas são, por conseguinte, objecto de investigação médica, uma vez que[7] a sua troca conformacional única confere-lhe um alto interesse biológico estrutural e de investigação sobre o enovelamento de proteínas[4][5] O mecanismo de troca conformacional possui algumas vantagens, mas também alguns inconvenientes. Por um lado, as serpinas são vulneráveis a mutações que podem resultar em serpinopatias como o não-enovelamento das proteínas e a formação de polímeros inactivos de cadeias longas.[8][9] A polimerização de serpinas não só reduz a quantidade de inibidores activos, como também implica a acumulação dos polímeros, causando morte celular e insuficiência dos órgãos.[7]

Referências

  1. ↑ Silverman GA, Bird PI, Carrell RW, Church FC, Coughlin PB, Gettins PG, Irving JA, Lomas DA, Luke CJ, Moyer RW, Pemberton PA, Remold-O'Donnell E, Salvesen GS, Travis J, Whisstock JC (Setembro de 2001). «The serpins are an expanding superfamily of structurally similar but functionally diverse proteins. Evolution, mechanism of inhibition, novel functions, and a revised nomenclature». The Journal of Biological Chemistry. 276 (36): 33293–6. PMID 11435447. doi:10.1074/jbc.R100016200 
  2. ↑ Silverman GA, Whisstock JC, Bottomley SP, Huntington JA, Kaiserman D, Luke CJ, Pak SC, Reichhart JM, Bird PI (agosto de 2010). «Serpins flex their muscle: I. Putting the clamps on proteolysis in diverse biological systems». The Journal of Biological Chemistry. pp. 24299–305. PMC 2915665 . PMID 20498369. doi:10.1074/jbc.R110.112771 
  3. ↑ Whisstock JC, Silverman GA, Bird PI, Bottomley SP, Kaiserman D, Luke CJ, Pak SC, Reichhart JM, Huntington JA (agosto de 2010). «Serpins flex their muscle: II. Structural insights into target peptidase recognition, polymerization, and transport functions». The Journal of Biological Chemistry. pp. 24307–12. PMC 2915666 . PMID 20498368. doi:10.1074/jbc.R110.141408 
  4. ↑ a b Gettins PG (dezembro de 2002). «Serpin structure, mechanism, and function». Chemical Reviews. pp. 4751–804. PMID 12475206. doi:10.1021/cr010170 
  5. ↑ a b c Whisstock JC, Bottomley SP (Dezembro de 2006). «Molecular gymnastics: serpin structure, folding and misfolding». Current Opinion in Structural Biology. 16 (6): 761–8. PMID 17079131. doi:10.1016/j.sbi.2006.10.005 
  6. ↑ 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 páginas. PMC 1779521 . PMID 16737556. doi:10.1186/gb-2006-7-5-216 
  7. ↑ a b Stein PE, Carrell RW (fevereiro de 1995). «What do dysfunctional serpins tell us about molecular mobility and disease?». Nature Structural Biology. pp. 96–113. PMID 7749926. doi:10.1038/nsb0295-96 
  8. ↑ Janciauskiene SM, Bals R, Koczulla R, Vogelmeier C, Köhnlein T, Welte T (agosto de 2011). «The discovery of α1-antitrypsin and its role in health and disease». Respiratory Medicine. pp. 1129–39. PMID 21367592. doi:10.1016/j.rmed.2011.02.002 
  9. ↑ Carrell RW, Lomas DA (Julho de 1997). «Conformational disease». Lancet. 350 (9071): 134–8. PMID 9228977. doi:10.1016/S0140-6736(97)02073-4 
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