1 / 88

Serin Proteases

Serin Proteases. Alba Bach Faig Luis Benjumea de Paz Anna Caballé Ibáñez Marta Carboneras Girgas Laura Cutando Ruiz. Serin Proteases. Índex. Introducció Plegaments Mecanisme d’acció Loops funcionals i especificitat Estudi evolutiu. Serin Proteases. Índex. Introducció Plegaments

jodie
Download Presentation

Serin Proteases

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Serin Proteases Alba Bach Faig Luis Benjumea de Paz Anna Caballé Ibáñez Marta Carboneras Girgas Laura Cutando Ruiz

  2. Serin Proteases Índex • Introducció • Plegaments • Mecanisme d’acció • Loops funcionals i especificitat • Estudi evolutiu

  3. Serin Proteases Índex • Introducció • Plegaments • Mecanisme d’acció • Loops funcionals i especificitat • Estudi evolutiu

  4. Serin Proteases Introducció Les serin proteases són enzims del tipus peptidases i es caracteritzen per la presència d’un residu deserina en el seu centre actiu. S’agrupen en SUPERFAMÍLIES Comparteixen el centre actiu FAMÍLIES Comparteixen homologia de seqüència i estructura • Trypsin-like • Subtilisin-like

  5. Serin Proteases Introducció Classificació (SCOP)

  6. Serin Proteases Introducció Classificació (SCOP)

  7. Serin Proteases Introducció Base de dades SCOP

  8. Serin Proteases Introducció Base de dades SCOP

  9. Serin Proteases Introducció: Trypsin-like ELASTASA QUIMIOTRIPSINA TRIPSINA ENZIMS PANCREÀTICS - Síntesi: cèl·lules pancreàtiques acinars - Secreció: budell prim - Responsables del trencament dels enllaços peptídics Mateixa estructura Diferent especificitat de substrat

  10. Serin Proteases Introducció: Subtilisines • Produïdes per soques de Bacillus • Actuen com antimicrobians (AMB) • Indueixen la seva pròpia biosíntesi • S’afegeixen en els detergents

  11. Serin Proteases Zimògens • Precursors inactius dels enzims proteolítics • Tripsinogen  Tripsina • Quimiotripsinogen  Quimiotripsina • Proelastasa  Elastasa • Mecanisme de protecció dels teixits productors

  12. Tripsinògen Enteropeptidasa (serin proteasa) Lys15 i Ile16 Tripsina Quimiotripsinògen Proelastasa Arg15 i Ile16 Quimiotripsina Elastasa Serin Proteases Activació dels Zimògens

  13. Quimiotripsinògen (inactiu) 1 122 136 245 201 S S S S ∏-Quimiotripsina (activa) Tripsina Arg Ile 16 1 15 122 136 201 245 S S S S Ser Arg Asn Thr Quimiotripsina + α-Quimiotripsina (activa) Ile Leu Ala Tyr 1 122 136 13 16 146 149 245 201 S S S S Serin Proteases Activació dels Zimògens

  14. Serin Proteases Índex • Introducció • Plegaments • Mecanisme d’acció • Loops funcionals i especificitat • Estudi evolutiu

  15. Serin Proteases Plegament Trypsin-like Barril tancat amb motius Greek-KeyDuplicació: dos dominis del mateix plegament

  16. Serin Proteases Plegament Trypsin-like 4 6 1 5 3 2 1 4 5 6 3 2 Greek-key Hairpin 6 5 1 3 4 2 3 2 1 4 5 6 Hairpin Greek-key

  17. Serin Proteases Plegament Trypsin-like

  18. Serin Proteases Plegament Trypsin-like

  19. Serin Proteases Plegament Subtisilin-like • Beta-Sheet paral·lel de 7 cadenes α/ß/α formant 3 capes. • Conexió Left-Handed Crossover entre les cadenes 2 i 3

  20. 2 3 1 Serin Proteases Plegament Subtisilin-like 3 2 1 • Beta-Sheet paral·lel de 7 cadenes a/b/a formant 3 capes. • Conexió Left-Handed Crossover entre les cadenes 2 i 3

  21. 2 3 1 Serin Proteases Plegament Subtisilin-like 3 3 2 2 1 • Beta-Sheet paral·lel de 7 cadenes a/b/a formant 3 capes. • Conexió Left-Handed Crossover entre les cadenes 2 i 3

  22. Serin Proteases Plegament Subtisilin-like • Beta-Sheet paral·lel de 7 cadenes a/b/a formant 3 capes. • Conexió Left-Handed Crossover entre les cadenes 2 i 3

  23. Serin Proteases Plegament Subtisilin-like • Beta-Sheet paral·lel de 7 cadenes a/b/a formant 3 capes. • Conexió Left-Handed Crossover entre les cadenes 2 i 3

  24. Serin Proteases Índex • Introducció • Plegaments • Mecanisme d’acció • Loops funcionals i especificitat • Estudi evolutiu

  25. Què tenen en comú totes les serin - proteases Serin Proteases Centre actiu 3 residus formen la tríada catalítica ASPÀRTIC HISTIDINA SERINA

  26. N S C H2O Serin Proteases Mecanisme d’acció ASPÀRTIC • Passos de la catàlisi: • Unió substrat • Meitat N-terminal alliberada • Unió d’aigua • Meitat C-terminal alliberada HISTIDINA PING PONG CATÀLISI SERINA

  27. H H Serin Proteases Mecanisme d’acció Asp - Grup COOH  ponts d’hidrogen amb HIS O N O Ser His N HIS  accepta H del grup OH de la SER Grup OH nucleofílic  ataca C1 enllaç peptídic substrat

  28. His 57 Asp 102 Ser 195 R’ R Serin Proteases Mecanisme d’acció - Inici Carboni C1 Carbonil de l’enllaç peptídic Substrat polipeptídic COMPLEX DE MICHAELIS

  29. His 57 Asp 102 Ser 195 Serin Proteases Mecanisme d’acció – Pas 1 R’ R Carboni C1 Carbonil de l’enllaç peptídic Substrat polipeptídic COMPLEX DE MICHAELIS

  30. OXYANION HOLE Serin Proteases Mecanisme d’acció – Pas 1-2 His 57 Asp 102 Ser 195 + R’ R INTERMEDIARI TETRAHÈDRIC −

  31. His 57 Asp 102 Serin Proteases Mecanisme d’acció – Pas 2-3 Ser 195 R R’ TRENCAMENT DE L’ENLLAÇ PEPTÍDIC INTERMEDIARI ACYL-ENZIM

  32. His 57 Asp 102 Serin Proteases Mecanisme d’acció – Pas 2-3 Ser 195 Nou N-terminal de la cadena polipeptídica tallada R R’

  33. His 57 Asp 102 Serin Proteases Mecanisme d’acció – Pas 3 Ser 195 R

  34. Asp 102 Serin Proteases Mecanisme d’acció – Pas 3-4 His 57 Ser 195 + R OXYANION HOLE INTERMEDIARI TETRAHÈDRIC −

  35. His 57 Asp 102 Ser 195 Serin Proteases Mecanisme d’acció – Pas 4 + R Nou C-terminal de la cadena polipeptídica tallada ENZIM ACTIU

  36. Serin Proteases Mecanisme d’acció OXYANION HOLE: Trypsin-like GLY 193 SER 195

  37. Serin Proteases Mecanisme d’acció OXYANION HOLE Enllaç covalent Ponts H − Gly 193 i Ser 195: Capacitat de formar ponts d’hidrogen amb els tetraedres intermediaris (passos 1 i 3) R’ R Estabilització dels intermediaris tetraèdrics

  38. Serin Proteases Mecanisme d’acció ESTABILITZACIÓ DE L’OXYANION HOLE Loop d’estabilització de l’oxyanion hole 184-193 GLY 193

  39. Sense enzim Estat transició Amb enzim L’oxyanion hole és el responsable de l’eficiència catalítica de les serine-proteases Substrat Producte Serin Proteases Mecanisme d’acció Energia de la reacció catalítica Estabilització de l’estat de transició tetrahèdric

  40. Serin Proteases Mecanisme d’acció Diferències amb les Subtilisines • Tríada catalítica: • Ser 221+His 64+ Asp 32 • Passos: • Asp 32 fa pont d’H protó N anell imidazole His 64 • Altre N His fa pont d’H amb protó O-H de la Ser • Oxigen de la Ser ataca el substrat amb l’ajuda de la cadena lateral carboxamida de Asn 155 separació de càrregues

  41. Serin Proteases Mecanisme d’acció OXYANION HOLE: Subtilisin-like Diferències amb les Trypsin-like ASN 155

  42. Serin Proteases Mecanisme d’acció ESTABILITZACIÓ DE L’OXYANION HOLE Loop d’estabilització de l’oxyanion hole 156-166 ASN 155 ASN 155

  43. Serin Proteases Mecanisme d’acció EXEMPLE D’INTERACCIÓ AMB INHIBIDOR BORONAT INHIBIDOR HIS 57 ASP102 HIS 57 SER 195 ASP102 SER 195 GLY 193 INHIBIDOR GLY 193

  44. Serin Proteases Índex • Introducció • Plegaments • Mecanisme d’acció • Loops funcionals i especificitat • Estudi evolutiu

  45. Serin Proteases Loops funcionals Trypsin-like Loop d’autòlisi 142-152 Loop d’activació 16-21 GLN 80 Ca2+ Loop d’estabilització de l’oxyanion hole 184-193 GLU 70 Butxaca S1 216-223 SER 195 HIS 57 ASP 102 Tríada catalítica

  46. Serin Proteases Loops funcionalsSubtilisin-like Tríada catalítica 75 Ca2+ Loop d’estabilització de l’oxyanion hole 156-166 83 SER 221 HIS 64 ASP 32 Loop d’activació 154-159 Loop d'autòlisi 48-49 / 153-164 Butxaca S1 152-156 / 166-167/ 126-127

  47. Serin Proteases Especificitat Trypsin-like

  48. Phe Lys Ala Val 216 Val 216 Gly 216 Gly 216 Gly 226 Gly 226 Thr 226 Asp 189 Ser 189 Serin Proteases Especificitat Tripsina Quimiotripsina Elastasa

  49. ASP 189 GLY 226 GLY 216 TRÍADA CATALÍTICA Serin Proteases Especificitat TRIPSINA Lys Gly 216 Gly 226 Asp 189

  50. S Serin Proteases Especificitat TRIPSINA

More Related