の プロホルモン転換酵素 プロテオホルモンと神経ペプチドの不要な成分の分離を触媒します。通常、対応するタンパク質が翻訳された直後に有効になります。プロホルモン転換酵素関連疾患は非常にまれに発見されています。
プロホルモン転換酵素とは何ですか？
プロホルモン転換酵素はセリンプロテアーゼであり、特定のタンパク質成分を効果的な形に分割することにより、形成されたばかりのタンパク質を元の形から変換します。
プロホルモン転換酵素に言及するとき、プロタンパク質転換酵素1（PC1）は通常意味されます。いわゆる翻訳後修飾の一部として、多くのプロテオホルモンとニューロペプチドをプロフォームから有効な形態に変換します。この例は、インスリンにおけるプロインスリンの触媒反応です。
プロインスリンに加えて、プロタンパク質転換酵素1は、プロオピオメラノコルチン、プロレニン、プロジノルフィン、プロエンケファリン、オキシトシンニューロフィシンおよびプロソマトスタチンの修飾に参加します。翻訳直後（タンパク質生合成）、これらのタンパク質は、タンパク質成分を分離することにより、実際の有効なタンパク質に変化します。その過程で、ペプチド結合は分解されます。
プロホルモン転換酵素はセリンプロテアーゼであるため、この酵素の触媒中心はいわゆる触媒トライアドであり、触媒トライアドはアスパラギン酸、ヒスチジン、セリンの3つのアミノ酸からなる。それらのアミノ酸残基は水素結合を介して互いに結合している。この組み合わせにより、ペプチド結合を触媒的に破壊することができます。触媒作用は共有結合中間体を介して行われるため、共有結合触媒作用と呼ばれます。
プロタンパク転換酵素1（PC1）は643アミノ酸から成ります。カルシウムイオンは補因子として作用します。他のプロホルモン転換酵素は、PC1に加えてPC2とPC3です。
機能とタスク
プロホルモン転換酵素の機能は、最初にインスリンの例を使って説明されるべきです。インスリン合成の翻訳中に、シグナル配列、B鎖、CペプチドおよびA鎖からなるプレプロインスリンが生成されます。分子全体は110個のアミノ酸で構成されています。小胞体への輸送後、シグナル配列はプロインスリンの形成により分離され、ジスルフィド架橋がA鎖とB鎖の間に形成されます。プロインシュリンは現在84アミノ酸を含んでいます。次に、C鎖は特別なペプチダーゼ（プロホルモン転換酵素）によって切り離されます。残っている鎖は、ジスルフィド橋によってのみ接続されています。 A鎖は21アミノ酸を含み、B鎖は30アミノ酸を含みます。インスリンが形成され、亜鉛イオンにより六量体の形で安定化されます。
プロオピオメラノコルチンは、プロホルモン転換酵素のもう一つの可能な基質です。プロオピオメラノコルチンは、下垂体前葉、視床下部、胎盤または上皮に分泌され、いくつかの重要なペプチドホルモンの前駆体です。それはプロホルモン転換酵素によって10の異なるホルモンに分けることができます。これらには、副腎皮質刺激ホルモン（ACTH）、メラノサイト刺激ホルモン、副腎皮質刺激ホルモン様中間ペプチド（CLIP）、ガンマリポトロピンまたはベータエンドルフィンが含まれます。
形成されたホルモンは、翻訳後にプロホルモンから合成されます。オピオイドペプチドのエンケファリンとダイノルフィンは、プロエンケファリンとプロジフォミンからのコンバターゼによっても形成されます。彼らは自然の鎮痛剤として機能します。
別の有効成分は、コンブレターゼによってプロレニンから生成されるホルモン様レニンです。レニンは様々な反応を通じてバソプレシンの形成を促進します。バソプレシンは抗利尿ホルモンです。 次に、ホルモンであるオキシトシンは常にオキシトシンニューロフィシンとして生成されます。これは下垂体の後葉に保存され、必要に応じて、プロホルモン転換酵素による触媒作用を利用してオキシトシンとニューロフィシンに分けられます。
様々なプロテオホルモンとニューロペプチドのプロフォームの形成の原因は多様です。ほとんどの場合、それらは安価な形式の保管と輸送であるためです。ただし、有効にするには変更する必要があります。プロホルモンは一般に前駆体タンパク質のグループに属し、プロ酵素と前駆体構造タンパク質も含まれています。すべての前駆体タンパク質には、タンパク質が不活性になるようにタンパク質の活性に影響を与える追加のシーケンスが含まれています。これは、三次構造のコンフォメーションに対するこれらのシーケンスの影響によって発生します。追加の配列が切断されると、分子内でコンフォメーションの突然の変化が起こります。分子全体が再び活性化されます。
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プロホルモン転換酵素関連疾患は非常にまれです。彼らは通常、遺伝的欠陥の場合に発生します。障害がなぜそれほどまれであるかはわかっていません。その場合、ほとんどの遺伝子変異は非常に重症であり、生命と調和することができません。
ただし、PCSK1遺伝子の変異が見つかったいくつかのケースが知られています。疾患は、重度の代謝障害に関連しています。プロホルモン転換酵素I欠乏症は2人の患者だけで報告されています。これは43歳の女性と小さな女の子です。どちらの患者も小児期に極度の肥満を発症した。重度の低血糖といくつかのプロテオホルモンのプロホルモンレベルの上昇も認められました。同時に、両方の患者は腸に吸収障害があり、重度の下痢を伴っていました。女性はまた、月経のない性腺機能低下性性腺機能低下症を患っていました。
さまざまな症状は、プロ形態のプロテオホルモンから有効なホルモンを生成できないことの結果です。プロインスリンは、インスリンが少ないと大幅に増加します。変身するのは難しい。しかし、プロインスリンはすでに血中の糖レベルを下げています。ただし、濃度が非常に高いため、低血糖につながります。 その後、プログルカゴンやプロオピオメラノコルチンなどの他のプロホルモンも増加します。プロマソスタチンがソマスタチンに変換されなくなったため、永続的な消化器疾患は低ソマスタチンレベルによって引き起こされます。したがって、ペプシン、ガストリンおよび膵酵素はもはや阻害することができません。
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