Plazmin

Plazmin, sa svojim prekursorom zvamim plazminogen, jest značajan enzim (EC: 3.4.21.7) u krvi, koji razlaže mnoge plazmatske proteine, uključujući i fibrin krvnih pločica. Razgradnja fibrina naziva se fibrinoliza. Kod ljudi kodiran je genom PLG.^[5]

PLG
Dostupne strukture PDB Pretraga ortologa: PDBe RCSB Spisak PDB ID kodova 1B2I, 1BML, 1BUI, 1CEA, 1CEB, 1DDJ, 1HPJ, 1HPK, 1I5K, 1KI0, 1KRN, 1L4D, 1L4Z, 1PK4, 1PKR, 1PMK, 1QRZ, 1RJX, 2DOH, 2DOI, 2KNF, 2L0S, 2PK4, 3UIR, 4A5T, 4CIK, 4DCB, 4DUR, 4DUU, 5HPG
Identifikatori
Aliasi	PLG
Vanjski ID-jevi	OMIM: 173350 MGI: 97620 HomoloGene: 55452 GeneCards: PLG
Lokacija gena (čovjek) Hrom. Hromosom 6 (čovjek)[1] Bend 6q26 Početak 160,702,238 bp[1] Kraj 160,754,097 bp[1]
Lokacija gena (miš) Hrom. Hromosom 17 (miš)[2] Bend 17 A1|17 8.5 cM Početak 12,597,495 bp[2] Kraj 12,638,272 bp[2]
Obrazac RNK ekspresije Više referentnih podataka o ekspresiji
Ontologija gena Molekularna funkcija • apolipoprotein binding • protein domain specific binding • GO:0070122 peptidase activity • GO:0001948, GO:0016582 vezivanje za proteine • serine-type peptidase activity • signaling receptor binding • hydrolase activity • serine-type endopeptidase activity • chaperone binding • proteasome core complex binding • protein antigen binding • endopeptidase activity • vezivanje enzima • kinase binding Ćelijska komponenta • blood microparticle • extracellular region • cell surface • extrinsic component of external side of plasma membrane • Egzosom • platelet alpha granule lumen • Vanćelijsko • ćelijska membrana • extrinsic component of plasma membrane • intracellular membrane-bounded organelle • collagen-containing extracellular matrix Biološki proces • Hemostaza • negative regulation of cell-substrate adhesion • negative regulation of fibrinolysis • negative regulation of cell-cell adhesion mediated by cadherin • platelet degranulation • extracellular matrix disassembly • positive regulation of fibrinolysis • tissue remodeling • negative regulation of cell population proliferation • Koagulacija (krv) • Proteoliza • Fibrinoliza • positive regulation of blood vessel endothelial cell migration • tissue regeneration • myoblast differentiation • muscle cell cellular homeostasis • proteolysis involved in cellular protein catabolic process • trophoblast giant cell differentiation • labyrinthine layer blood vessel development • mononuclear cell migration Izvori:Amigo / QuickGO
Ortolozi
Vrste	Čovjek	Miš
Entrez	5340	18815
Ensembl	ENSG00000122194	ENSMUSG00000059481
UniProt	P00747	P20918
RefSeq (mRNK)	NM_001168338 NM_000301	NM_008877
RefSeq (bjelančevina)	NP_000292 NP_001161810	NP_032903
Lokacija (UCSC)	Chr 6: 160.7 – 160.75 Mb	Chr 17: 12.6 – 12.64 Mb
PubMed pretraga	[3]	[4]
Wikipodaci
Pogledaj/uredi – čovjek Pogledaj/uredi – miš

Aminokiselinska sekvenca

Dužina polipeptidnog lanca je 810 aminokiselina, а molekulska težina 90.569 Da.^[6]

• C: Cistein
• D: Asparaginska kiselina
• E: Glutaminska kiselina
• F: Fenilalanin
• G: Glicin
• H: Histidin
• I: Izoleucin
• K: Lizin
• L: Leucin
• M: Metionin
• N: Asparagin
• P: Prolin
• Q: Glutamin
• R: Arginin
• S: Serin
• T: Treonin
• V: Valin
• W: Triptofan
• Y: Tirozin

10		20		30		40		50
MEHKEVVLLL		LLFLKSGQGE		PLDDYVNTQG		ASLFSVTKKQ		LGAGSIEECA
AKCEEDEEFT		CRAFQYHSKE		QQCVIMAENR		KSSIIIRMRD		VVLFEKKVYL
SECKTGNGKN		YRGTMSKTKN		GITCQKWSST		SPHRPRFSPA		THPSEGLEEN
YCRNPDNDPQ		GPWCYTTDPE		KRYDYCDILE		CEEECMHCSG		ENYDGKISKT
MSGLECQAWD		SQSPHAHGYI		PSKFPNKNLK		KNYCRNPDRE		LRPWCFTTDP
NKRWELCDIP		RCTTPPPSSG		PTYQCLKGTG		ENYRGNVAVT		VSGHTCQHWS
AQTPHTHNRT		PENFPCKNLD		ENYCRNPDGK		RAPWCHTTNS		QVRWEYCKIP
SCDSSPVSTE		QLAPTAPPEL		TPVVQDCYHG		DGQSYRGTSS		TTTTGKKCQS
WSSMTPHRHQ		KTPENYPNAG		LTMNYCRNPD		ADKGPWCFTT		DPSVRWEYCN
LKKCSGTEAS		VVAPPPVVLL		PDVETPSEED		CMFGNGKGYR		GKRATTVTGT
PCQDWAAQEP		HRHSIFTPET		NPRAGLEKNY		CRNPDGDVGG		PWCYTTNPRK
LYDYCDVPQC		AAPSFDCGKP		QVEPKKCPGR		VVGGCVAHPH		SWPWQVSLRT
RFGMHFCGGT		LISPEWVLTA		AHCLEKSPRP		SSYKVILGAH		QEVNLEPHVQ
EIEVSRLFLE		PTRKDIALLK		LSSPAVITDK		VIPACLPSPN		YVVADRTECF
ITGWGETQGT		FGAGLLKEAQ		LPVIENKVCN		RYEFLNGRVQ		STELCAGHLA
GGTDSCQGDS		GGPLVCFEKD		KYILQGVTSW		GLGCARPNKP		GVYVRVSRFV
TWIEGVMRNN

Funkcija

Fibrinoliza: Plave strelice označavaju stimulaciju, a crvene inhibiciju.

Plazmin je serin-proteaza koja djeluje tako darazlaže fibrinske krvne ugruške. Osim fibrinolize, plazminski proteini obavljaju proteolizu u raznim drugim sistemima: aktiviraju kolagenaze, neke posrednike komplementarnog sistema i slabi zid Graafovog folikula , što dovodi do ovulacija. Plazmin je također integralno uključen u upale.^[7] On cijepa fibrin, fibronektin, trombospondin, laminin i von Willebrandov faktor. Plazmin, poput tripsina, pripada porodici serin-proteaza.

Plazmin se oslobađa kao zimogen zvan plazminogen (PLG) iz jetre u sistemsku cirkulaciju. Kod ljudi, postoje dvije glavne glikoforme plazminogena – plazminogen tipa I sadrži dva glikozilacijska dijela (N-vezan za N289 i O-vezan za T346), dok plazminogen tipa II sadrži samo jedan O-vezani šećer (O-vezan za T346) . Plazminogen tipa II se prvenstveno regrutuje na ćelijsku površinu u odnosu na glikoformu tipa I. Nasuprot tome, plazminogen tipa I lakše se regrutira u krvne ugruške.

U cirkulaciji, plazminogen ima zatvorenu konformaciju otpornu na aktivaciju. Nakon vezanja za ugruške ili na ćelijsku površinu, plazminogen dobija otvoreni oblik konformacije koji se može pretvoriti u aktivni plazmin. raznim enzimma, uključujući tkivni aktivator plazminogena (tPA), urokinazni aktivator plazminogena (uPA), kalikrein i faktor XII (Hagemanov faktor). Fibrin je kofaktor za aktivaciju plazminogena tkivnim aktivatorom plazminogena. Urokinazni receptor aktivatora plazminogena (uPAR) je kofaktor za aktivaciju plazminogena aktivatorom urokinaze plazminogena. Pretvaranje plazminogena u plazmin uključuje cijepanje peptidne veze između Arg-561 i Val-562.^{[5][8][9][10]}

Cijepanjem plazmina nastaje angiostatin.

Mehanizam aktivacije plazminogena

Plazminogen pune dužine sadrži sedam domena. Osim C-terminalnog domena serin-proteaze sličnog himotripsinu, plazminogen sadrži N-terminalni Pan Appleov domen (PAp), zajedno s pet Kringleovih domena (KR1-5) . Pan-Appleov domen sadrži važne odrednice za održavanje plazminogena u zatvorenom obliku, a Kringleovi domeni odgovorni su za vezivanje za ostatke lizina u receptorima i supstratima.

Rentgenska kristalna struktura zatvorenog plazminogena otkriva da domeni PAp i SP održavaju zatvorenu konformaciju kroz interakcije ostvarene u cijelom nizu Kringleovih domena.^[11] Hloridni ioni dalje premošćuju sučelja PAp/KR4 i SP/KR2 , objašnjavajući fiziološku ulogu serumskog hlorida u stabilizaciji zatvorene konformacije. Strukturne studije također otkrivaju da razlike u glikozilaciji mijenjaju položaj KR3. Ovi podaci pomažu u objašnjenju funkcionalnih razlika između glikoformi plazminogena tipa I i tipa II.

U zatvorenoj konformaciji plazminogena, pristup aktivacijskoj vezi (R561/V562) ciljanoj cijepanjem pomoću tPA i uPA blokiran je kroz položaj sekvence linkera KR3/KR4 i O-vezanog šećera na T346. Položaj KR3 može također ometati pristup aktivacijskoj petlji. Interakcije između domena također blokiraju sva mjesta vezanja Kringleovog liganda osim onog KR-1, što sugerira da potonji domen upravlja regrutovanjem proenzima za ciljeve. Analiza srednje strukture plazminogena sugerira da se konformacijska promjena plazminogena u otvoreni oblik inicira kroz KR-5 prolazno se skidajući od domena PAp. Ovi pokreti izlažu mjesto vezanja lizina KR5 potencijalnim partnerima vezanja i predlažu zahtjev za prostorno različitim ostacima lizina u izazivanju regrutiranja plazminogena i konformacijske promjene.^[11]

Mehanizam inaktivacije plazmina

Plazmin se inaktivira proteinima kao što su α2-makroglobulin i α2-antiplazmin.^[12] Mehanizam inaktivacije plazmina uključuje cijepanje α2-makroglobulina u regiji mamca (segment aM-a koji je posebno osjetljiv na proteolitsko cijepanje) putem plazmina. Ovo inicira konformacijsku promjenu, tako da se α2-makroglobulin ppostavlja oko plazmina. U rezultirajućem kompleksu α2-makroglobulin-plazmin, aktivno mjesto plazmina je sterno zaštićeno, čime se značajno smanjuje pristup plazmina proteinskim supstratima. Dva dodatna događaja dešavaju se kao posljedica cijepanja regije mamaca, i to (1) h-cisteinil-g-glutamil tiol ester α2-makroglobulin postaje visoko reaktivan i (2) velika konformacijska promjena izlaže konzervirano COOH-terminalno vezanje receptorskog domena. Izloženost ovog domena koji veže receptore omogućava kompleksu α2-makroglobulinske proteaze da se veže za receptore klirensa i ukloni iz cirkulacije.

Klinički značaj

Nedostatak plazmina može dovesti do tromboza, jer ugrušci nisu adekvatno razgrađeni. Nedostatak plazminogena kod miševa dovodi do oštećenja jetre,^[13] neispravnog zarastanja rana, reproduktivne abnormalnosti.

Kod ljudi je rijedak poremećaj koji se naziva nedostatak plazminogena tip I (OMIM: 217090) uzrokovan mutacijama PLG gena i često se manifestira lignusni konjunktivitis.

Interakcije

Pokazalo se da plazmin ima interakcije sa:

• Trombospondinom 1,^[14][15]
• Alfa 2-antiplazminom^[16][17] i
• IGFBP3.^[18]
  Plazmin inducira generiranje bradikinina kod miševa i ljudi putem cijepanja
• Kininogena velike molekulske težine.^[19]