الإيلاستاز

📅 آخر تحديث: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة
نموذج ملء الفراغ للإيلاستاز
بلورات الإيلاستاز الخنزيري

في علم الأحياء الجزيئي ، الإيلاستاز هو إنزيم من فئة البروتيازات (الببتيدازات) التي تحلل البروتينات ، [ 1 ] وتحديدًا إنزيم قادر على تحليل الإيلاستين . بعبارة أخرى، يشير الاسم فقط إلى خصوصية الركيزة (أي البروتينات التي يمكنه هضمها)، وليس إلى أي نوع من التصنيف التطوري. [ 2 ]

الأشكال والتصنيف

توجد ثمانية جينات بشرية للإيلاستاز:

عائلةرمز الجيناسم البروتينرقم المفوضية الأوروبية
موافقةسابقموافقةسابق
يشبه الكيموتريبسينسيلا1ELA1عائلة الإيلاستاز الشبيهة بالكيموتريبسين، العضو 1الإيلاستاز 1، البنكرياسيEC 3.4.21.36
CELA2AELA2Aعائلة الإيلاستاز الشبيهة بالكيموتريبسين، العضو 2Aالإيلاستاز 2A، البنكرياسيEC 3.4.21.71
CELA2BELA2Bعائلة الإيلاستاز الشبيهة بالكيموتريبسين، العضو 2بالإيلاستاز 2ب، البنكرياسيEC 3.4.21.71
CELA3AELA3Aعائلة الإيلاستاز الشبيهة بالكيموتريبسين، العضو 3Aالإيلاستاز 3A، البنكرياسيEC 3.4.21.70
CELA3BELA3Bعائلة الإيلاستاز الشبيهة بالكيموتريبسين، العضو 3بالإيلاستاز 3ب، البنكرياسيEC 3.4.21.70
الكيموتريبسينمركز أبحاث السرطانELA4الكيموتريبسين ج (كالديكرين)إيلاستاز 4EC 3.4.21.2
العدلاتإيلانELA2إيلاستاز العدلاتإيلاستاز 2EC 3.4.21.37
البلاعمMMP12HMEإنزيم ميتالوالاستاز في البلاعمإنزيم الإيلاستاز في البلاعمEC 3.4.24.65

تُعدّ "الإيلاستازات البنكرياسية" الأربعة، والكيموتريبسين ، وإيلاستاز العدلات، من البروتيازات السيرين . [ 3 ] أما "إيلاستاز البلاعم" فهو ميتالوببتيداز مصفوفي .

إن إنزيم الكيموتريبسين أضعف في هضم الإيلاستين من إنزيم الإيلاستاز البنكرياسي النموذجي. [ 4 ]

تنتج بعض البكتيريا (بما في ذلك الزائفة الزنجارية ) أيضًا الإيلاستاز؛ تعمل الإيلاستازات البكتيرية بطرق عديدة وتشمل بروتيازات السيرين ، وبروتيازات الأسبارتيك ، وبروتيازات الثيول ، والإنزيمات المعدنية . [ 2 ]

وظيفة

إن قدرة الإيلاستاز على تحليل الإيلاستين في أنابيب الاختبار (بينما لا تستطيع البروتيازات الأخرى ذلك) لا تعني بالضرورة وجود وظيفة موحدة لجميع أنواع الإيلاستاز في الجسم الحي. بل لكل منها دورها الخاص.

  • يُعدّ إنزيم الإيلاستاز البنكرياسي (وكذلك الكيموتريبسين) مسؤولاً عن هضم البروتينات في الطعام. تجدر الإشارة إلى أن "الإيلاستاز البنكرياسي 1" لا يوجد في البنكرياس، بل يُنتَج في الجلد. [ 5 ]
  • يتم التعبير عن "الإيلاستاز البنكرياسي 1" (CELA1) في خلايا الكيراتين الجلدية . [ 6 ]
  • يقوم إنزيم الإيلاستاز العدلي بتفكيك البروتين الغشائي الخارجي A (OmpA) لبكتيريا الإشريكية القولونية وغيرها من البكتيريا سالبة الغرام ، مما يؤدي إلى قتل البكتيريا الحاملة لهذا البروتين. [ 7 ] كما أنه يفكك عوامل ضراوة الشيغيلا بفعالية كبيرة. [ 8 ]
  • في البكتيريا، يقوم إنزيم الإيلاستاز المُفرز بتفكيك بروتينات النسيج الضام المضيف، مما يُسبب تلف الأنسجة والتهابها. ونتيجة لذلك، يُعتبر عامل ضراوة . [ 9 ]

تقوم الإيلاستازات من نوع سيرين بروتياز بتفكيك روابط الببتيد بشكل تفضيلي على جانب الكربوكسيل للأحماض الأمينية الصغيرة الكارهة للماء مثل الجليسين والألانين والفالين .

دور الإيلاستاز البشري في المرض

A1AT

يُثبَّط إنزيم الإيلاستاز بواسطة بروتين الطور الحاد ألفا -1 أنتيتريبسين (A1AT)، الذي يرتبط بشكل شبه دائم بالموقع النشط للإيلاستاز والتريبسين . يُفرز A1AT عادةً من خلايا الكبد إلى مصل الدم. يؤدي نقص ألفا-1 أنتيتريبسين (A1AD) إلى تدمير غير مُثبَّط للألياف المرنة بواسطة الإيلاستاز، والنتيجة الرئيسية هي انتفاخ الرئة .

قلة العدلات الدورية

يُعدّ مرض قلة العدلات الدورية (المعروف أيضًا باسم "تكوين الدم الدوري") مرضًا وراثيًا سائدًا ينتقل عبر الكروموسومات الجسمية، ويتميز بتقلبات في عدد خلايا العدلات المحببة على مدار 21 يومًا. خلال فترة قلة العدلات ، يكون المرضى عرضة لخطر الإصابة بالعدوى . في عام 1999، رُبط هذا المرض باضطرابات في جين ELA-2 /ELANE. [ 10 ] ويبدو أن أشكالًا أخرى من قلة العدلات الخلقية مرتبطة أيضًا بطفرات في جين ELA-2.

أمراض أخرى

يُعد إنزيم الإيلاستاز العدلي مسؤولاً عن ظهور البثور في الفقاع الفقاعي ، وهو مرض جلدي ، في وجود الأجسام المضادة . وقد يلعب أيضاً دوراً في تكوين تمدد الأوعية الدموية الأبهري البطني (AAAs) ومرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD).

دور الإيلاستاز البكتيري في المرض

ثبت أن الإيلاستاز يُخلّ بالوصلات المحكمة ، ويُسبب تلفًا بروتينيًا للأنسجة، ويُحلل السيتوكينات ومثبط ألفا بروتياز ، ويُحلل الغلوبولين المناعي A وG ( IgA و IgG )، ويُحلل كلاً من C3bi، وهو أحد مكونات نظام المتممة ، وCR1، وهو مستقبل على العدلات لجزيء متممة آخر يُشارك في البلعمة . يُساهم تحليل IgA وIgG وC3bi وCR1 في انخفاض قدرة العدلات على قتل البكتيريا عن طريق البلعمة. تُساهم جميع هذه العوامل مجتمعةً في حدوث الأمراض لدى الإنسان .

مراجع

  1. ↑ بيث، ج. ج. (2001). " [ الإيلاستازات ] " . مجلة الجمعية البيولوجية (بالفرنسية). 195 (2): 173-179 . doi : 10.1051/jbio/2001195020173 . PMID 11723830 . 
  2. 1 2 الشيخ مبارك، غ. أ.؛ قطب، إ.؛ العبدالال، أ. ح.؛ الدايل، م. ف. (2023). " دراسة استقصائية للبكتيريا المنتجة للإيلاستاز وخصائص أقوى منتج لها، بريستيا ميغاتيريوم gasm32" . PLOS ONE . 18 (3) e0282963. Bibcode : 2023PLoSO..1882963A . doi : 10.1371/journal.pone.0282963 . PMC 10010523. PMID 36913358 .  
  3. ↑ بروس، ألبرتس (18-11-2014). البيولوجيا الجزيئية للخلية ( الطبعة السادسة). نيويورك، نيويورك. ISBN  978-0-8153-4432-2. OCLC 887605755 . {{cite book}}: CS1 maint: موقع الناشر مفقود ( رابط )
  4. ↑ كولينز، جيه إف؛ ثومان، بي جيه؛ شو، إس إل؛ فاين، آر (1985). "دراسات حول النشاط المحلل للإيلاستين للكيموتريبسين". أبحاث الأنسجة الضامة . 13 (4): 291-298 . doi : 10.3109/03008208509152410 . PMID 3161694 . 
  5. ↑ لارجمان سي، برودريك جيه دبليو، جيوكاس إم سي (1976). "تنقية وتوصيف اثنين من الإيلاستاز البنكرياسي البشري". الكيمياء الحيوية . 15 (11): 2491-500 . doi : 10.1021/bi00656a036 . PMID 819031 . 
  6. ↑ تالاس يو، دنلوب جيه، خلف إس، لي آي إم، كيلسيل دي بي (يناير 2000). "إيلاستاز 1 البشري: دليل على التعبير عنه في الجلد وتحديد تعدد أشكال إزاحة الإطار المتكرر" . مجلة أبحاث الأمراض الجلدية . 114 (1): 165-170 . doi : 10.1046/j.1523-1747.2000.00825.x . PMID 10620133 . 
  7. ↑ بيلاووج، أ؛ كيم، ك.س؛ شابيرو، س.د (18 أغسطس 2000). "تحلل البروتين A للغشاء الخارجي في بكتيريا الإشريكية القولونية القاتلة بواسطة إيلاستاز العدلات". مجلة ساينس . 289 (5482): 1185-1188 . رمز Bibcode : 2000Sci...289.1185B . doi : 10.1126/science.289.5482.1185 . PMID 10947984 . 
  8. ↑ واينراوخ، واي؛ دروجان، دي؛ شابيرو، إس دي؛ فايس، جيه؛ زيكلينسكي، إيه (2 مايو 2002). "إنزيم الإيلاستاز العدلي يستهدف عوامل ضراوة البكتيريا المعوية". مجلة نيتشر . 417 (6884): 91-94 . رمز Bibcode : 2002Natur.417...91W . doi : 10.1038/417091a . PMID 12018205 . 
  9. ^ لانوس، أوجستينا؛ آشارد، بولين؛ بوسكيه، جوستين؛ لوزانو، كلاريس؛ زالكين، ماجدالينا؛ السمور، كارول. ريفيليت، هيلين؛ موريس، مارلين؛ ميتين، ماري؛ ليمونير، مارك؛ إيفريت ، مارتن (30 أغسطس 2023). "ترتبط المستويات الأعلى من تعبير Pseudomonas aeruginosa LasB elastase بالعدوى في مرحلة مبكرة لدى مرضى التليف الكيسي" . التقارير العلمية . 13 (1): 14208. بيب كود : 2023NatSR..1314208L . دوى : 10.1038/s41598-023-41333-9 . بمك 10468528 . بميد 37648735 .  
  10. ↑ هورويتز م، بنسون ك ف، بيرسون ر إي، أبريكيان أ ج، ديل د س (1999). "الطفرات في جين ELA2، الذي يرمز إلى إيلاستاز العدلات، تحدد ساعة بيولوجية مدتها 21 يومًا في تكوين الدم الدوري". نات . جينيت . 23 (4): 433-436 . doi : 10.1038/70544 . PMID 10581030. S2CID 6951666 .