إنزيم الهيباراناز

إنزيم الهيباراناز ، المعروف أيضاً باسم HPSE ، هو إنزيم يعمل على سطح الخلية وداخل المصفوفة خارج الخلوية لتحليل جزيئات كبريتات الهيباران البوليمرية إلى سكريات قليلة التعدد ذات سلاسل أقصر . ^{[ 5 ] [ 6 ]}

يُصنّع البروتين في الأصل على شكل بروهيباراناز غير نشط بوزن 65 كيلو دالتون في جهاز جولجي ، ثم يُنقل إلى الجسيمات الحالة المتأخرة / الليزوزومات لنقله إلى سطح الخلية. وفي الليزوزوم، يُعالَج بروتينيًا ليتحول إلى شكله النشط. ينتج عن هذه المعالجة البروتينية ثلاثة نواتج،

• ببتيد رابط
• جزء من البروهيباراناز بوزن 8 كيلو دالتون و
• جزء من البروهيباراناز بوزن 50 كيلو دالتون

تشكل القطعتان 8 كيلو دالتون و50 كيلو دالتون ثنائيًا غير متجانس ، وهو الذي يشكل جزيء الهيباراناز النشط. ^{[ 7 ]} يُطلق على البروتين الرابط هذا الاسم لأنه قبل استئصاله، يربط فعليًا بين قطعتي الهيباراناز الأوليتين 8 كيلو دالتون و50 كيلو دالتون. ويبدو أن الاستئصال الكامل للببتيد الرابط شرط أساسي لتنشيط إنزيم الهيباراناز بشكل كامل.

تتوفر هياكل بلورية لكل من البروهيباراناز والهيباراناز الناضج، تُظهر أن الببتيد الرابط يُشكّل نطاقًا حلزونيًا كبيرًا يمنع جزيئات كبريتات الهيباران من التفاعل مع الهيباراناز. ^{[ 8 ]} إزالة الرابط تكشف عن شق ممتد على سطح الإنزيم، يحتوي على الموقع النشط للهيباراناز . ^{[ 9 ]}

يمتلك إنزيم الهيباراناز نشاطًا إنزيميًا داخليًا لتحليل السكريات ، حيث يقوم بفصل جزيئات كبريتات الهيباران البوليمرية في مواقع داخلية ضمن السلسلة البوليمرية. ^{[ 10 ]} يُحلل هذا الإنزيم هيكل كبريتات الهيباران في الغشاء القاعدي والمادة الخلوية خارج الخلية. كما يرتبط بعملية الالتهاب، إذ يسمح بتسرب الخلايا اللمفاوية التائية المنشطة إلى خارج الأوعية الدموية. ^{[ 11 ]} في وظائف سطح العين، يعمل هذا النشاط كمفتاح تشغيل/إيقاف لعامل تحفيز إفراز الخلايا، اللاكريتين . يرتبط اللاكريتين ببروتين كبريتات الهيباران السطحي، السنديكان-1، فقط في وجود إنزيم الهيباراناز النشط. يقوم الهيباراناز بفصل كبريتات الهيباران جزئيًا أو كليًا لكشف موقع ارتباط في الأحماض الأمينية الخمسين الأولى من الطرف الأميني للسنديكان-1 . ^{[ 12 ]}

يُعدّ اختراق طبقة الخلايا البطانية التي تُبطّن السطح الداخلي للأوعية الدموية عمليةً مهمةً في تكوين النقائل السرطانية المنقولة عبر الدم . تُشكّل بروتيوغليكانات كبريتات الهيباران مُكوّناتٍ رئيسيةً لهذه الطبقة، وقد أظهرت الدراسات أن زيادة احتمالية انتشار السرطان تتناسب طرديًا مع زيادة نشاط إنزيم الهيباراناز في عددٍ من سلالات الخلايا . ^{[ 13 ] [ 14 ]} ونظرًا لمساهمة نشاط إنزيم الهيباراناز في انتشار السرطان وتكوين الأوعية الدموية، يُعتبر تثبيط نشاط هذا الإنزيم هدفًا علاجيًا محتملاً لعلاجات السرطان. ^{[ 15 ] [ 16 ]}

لقد ثبت أن إنزيم الهيباراناز يعزز تجلط الشرايين وتجلط الدعامات في نماذج الفئران بسبب انقسام بروتيوغليكانات كبريتات الهيباران المضادة للتخثر . ^{[ 17 ]}

• نظرة عامة على جميع المعلومات الهيكلية المتاحة في قاعدة بيانات البروتينات (PDB) لـ UniProt : Q9Y251 (Heparanase) في PDBe-KB .