Еластаза

У молекулярній біології, еластаза (англ. elastase) — це фермент із класу протеаз (пептидаз), які розщеплюють білки^[1]. Зокрема, це серинова протеаза^[2].

Кристали свинячої еластази.

Форми та класифікація

Вісім генів людини кодують еластази:

Родина	Символ гена		Назва білка		Номер КФ
	Затверджений	Попередній	Затверджена	Попередня
хімотрипсиноподібні	CELA1	ELA1	родина хімотрипсиноподібних еластаз, член 1	еластаза 1, панкреатична	КФ 3.4.21.36
	CELA2A	ELA2A	родина хімотрипсиноподібних еластаз, член 2A	еластаза 2A, панкреатична	КФ 3.4.21.71
	CELA2B	ELA2B	родина хімотрипсиноподібних еластаз, член 2B	еластаза 2B, панкреатична	КФ 3.4.21.71
	CELA3A	ELA3A	родина хімотрипсиноподібних еластаз, член 3A	еластаза 3A, панкреатична	КФ 3.4.21.70
	CELA3B	ELA3B	родина хімотрипсиноподібних еластаз, член 3B	еластаза 3B, панкреатична	КФ 3.4.21.70
хімотрипсинові	CTRC	ELA4	хімотрипсин С (кальдекрин)	еластаза 4	КФ 3.4.21.2
нейтрофільні	ELANE	ELA2	нейтрофільна еластаза	еластаза 2	КФ 3.4.21.37
макрофагічні	MMP12	HME	макрофагічна металоеластаза	макрофагічна еластаза	КФ 3.4.24.65

Деякі бактерії (включно з Pseudomonas aeruginosa) також виробляють еластазу. В бактерій, еластаза вважається фактором вірулентності.

Функція

Еластаза розщеплює еластин (еластичні волокна), який разом з колагеном визначає механічні властивості сполучної тканини. Нейтрофільна форма розщеплює білок зовнішньої мембрани A (англ. Outer membrane protein A; OmpA) E. coli та інших грам-негативних бактерій. Еластаза також відіграє важливу імунологічну роль у розщеплені факторів вірулентності Shigella. Це досягається розщепленням пептидних зв’язків у цільових білках. Специфічні пептидні зв’язки розщеплюються з карбоксильної сторони малих гідрофобних амінокислот, таких як гліцин, аланін і валін.

Роль еластази людини у хворобах

Дефіцит альфа-1-антитрипсину

Еластаза інгібується білком гострої фази α₁-антитрипсином (A1AT), який майже незворотно зв'язується з активним центром еластази та трипсину. А1АТ зазвичай секретується клітинами печінки в сироватку крові. Дефіцит альфа-1-антитрипсину (англ. alpha-1 antitrypsin deficiency; A1AD) призводить до безінгібувальної деструкції еластичних волокон еластазою; основним наслідком є емфізема.

Циклічна нейтропенія

Рідкісна хвороба циклічна нейтропенія (також називається «циклічним кровотворенням») є аутосомно-домінантним генетичним розладом, що характеризується коливанням кількості нейтрофільних гранулоцитів протягом 21-денних періодів. За нейтропенії пацієнти ризикують інфікуватися. У 1999 році цю хворобу пов'язали з розладами в гені ELA-2/ELANE^[3]. Інші форми вродженої нейтропенії також пов'язані з мутацією ELA-2.

Інші хвороби

Нейтрофільна еластаза відповідає за пухирці за бульозного пемфігоїду, стан шкіри, за наявності антитіл.

Роль бактеріальної еластази у хворобах

Показано, що еластаза руйнує щільні контакти, спричиняє протеолітичне пошкодження тканин, розщеплює цитокіни та альфа-протеїназні інгібітори, імуноглобуліни A і G (IgA, IgG), C3bi (компонент системи комплементу), CR1 (рецептор нейтрофілів для іншої молекули комплементу, яка бере участь у фагоцитозі). Розщеплення IgA, IgG, C3bi та CR1 сприяє зменшенню здатності нейтрофілів вбивати бактерії фагоцитозом. Разом усі ці фактори сприяють розвитку патології у людини.

Зовнішні посилання

• GeneReviews/NCBI/NIH/UW entry on ELANE-Related Neutropenias including cyclic neutropenia [Архівовано 27 вересня 2009 у Wayback Machine.]