Kalikrein

Kalikrein adalah subkelompok protease serina, enzim yang mampu memecah ikatan peptida dalam protein. Pada manusia, kalikrein plasma (dikodekan oleh gen KLKB1) tidak memiliki paralog yang diketahui, sedangkan peptidase terkait kalikrein jaringan (KLK) mengkodekan keluarga lima belas protease serina yang terkait erat. Gen-gen ini terlokalisasi pada kromosom 19q13, membentuk gugus protease berdekatan terbesar dalam genom manusia. Kalikrein bertanggung jawab atas koordinasi berbagai fungsi fisiologis termasuk tekanan darah, pencairan air mani (semen), dan deskuamasi kulit.

Keberadaan

Pada tahun 1934, Eugen Werle melaporkan penemuan suatu zat di pankreas manusia dan berbagai hewan dalam jumlah yang sangat besar sehingga pankreas dapat dianggap sebagai tempat asalnya. Ia menamakannya dengan "kalikrein", yang berasal dari kata Yunani καλλίκρεας (kallíkreas) yang artinya "pankreas". Sejak itu, enzim serupa telah ditemukan dalam cairan biologis manusia dan mamalia, serta dalam beberapa bisa ular.[1]

Bisa

Ulat dari ngengat Megalopyge crispata mengandung kelenjar racun yang melekat pada duri hipodermik, yang menghasilkan dan menyuntikkan bisa yang telah dikarakterisasi sebagai kalikrein di alam.[2]

Bisa solenodon dan beberapa celurut seperti celurut ekor pendek utara terdiri dari beberapa salinan protease serina kalikrein 1 (KLK1).[3] KLK1 sangat mirip dengan serina protease yang ditemukan pada ular berbisa seperti ular viper, dan telah berevolusi secara paralel dari prekursor toksin umum,[4] yang menyebabkan efek hipotensi in vivo.[5]

Kalikrein plasma

Gen KLKB1 yang mengkode kalikrein plasma terletak pada kromosom 4q34-35. Gen ini disintesis sebagai prekursor tidak aktif yakni prekalikrein, yang harus mengalami pemrosesan proteolitik agar menjadi aktif. Proses ini difasilitasi oleh faktor XII, PRCP, atau rangsangan lainnya.[6]

Kalikrein plasma melepaskan kinin (bradikinin dan kalidin) dari kininogen,[7][8] peptida yang bertanggung jawab untuk pengaturan tekanan darah dan aktivasi peradangan. Ia juga mampu menghasilkan plasmin dari plasminogen:

Fibrinolisis (disederhanakan). Panah biru menunjukkan stimulasi, dan panah merah menunjukkan penghambatan.
Fibrinolisis (disederhanakan). Panah biru menunjukkan stimulasi, dan panah merah menunjukkan penghambatan.

Struktur

Informasi lebih lanjut: Prekalikrein § Struktur

Kalikrein homolog dengan faktor XI dan terdiri dari empat domain apel dan satu domain serina protease.[6]

Kalikrein jaringan

Berbeda dengan kalikrein plasma, kalikrein jaringan (KLK) diekspresikan di seluruh tubuh manusia dan menjalankan berbagai peran fisiologis. Karena beberapa kalikrein mampu mengkatalisis aktivasi kalikrein lain, beberapa kaskade yang melibatkan protease ini telah terlibat dalam pengaturan fungsi homeostasis. Dalam beberapa sumber, hanya KLK1 dan KLK1B1 yang dianggap sebagai kalikrein sejati, sedangkan KLK2-14 malah disebut sebagai peptidase terkait kallikrein.[9]

Fungsi

  • Pengaturan tekanan darah: Seperti KLKB1, KLK1 juga berpartisipasi dalam mengatur tekanan darah melalui aktivasi bradikinin.[9]
  • Pencairan semen: KLK3, lebih dikenal sebagai antigen spesifik prostat (PSA), diekspresikan di prostat dan terlibat dalam pencairan semenogelin melalui hidrolisis. Anggota keluarga lainnya seperti KLK2 dan KLK14 (dan kemungkinan lainnya) terlibat secara tidak langsung melalui peran mereka dalam memproduksi PSA dengan mengaktifkan proPSA.[9]
  • Pengelupasan kulit: Deskuamasi kemungkinan dikendalikan oleh interaksi berbagai anggota keluarga termasuk KLK5, KLK6, KLK7, KLK11, dan KLK14, yang diekspresikan di lapisan terluar epidermis dan terlibat dalam pemecahan protein adhesi seluler.[10] Secara khusus, KLK7 kemungkinan bertindak di akhir kaskade enzim yang melibatkan anggota lainnya. Misalnya, KLK5 dapat mengaktifkan dirinya sendiri, kemudian mengaktifkan KLK7, atau KLK6 dapat mengaktifkan dirinya sendiri kemudian mengaktifkan KLK11, yang kemudian mengaktifkan KLK12, yang kemudian mengaktifkan KLK5, yang akhirnya mengaktifkan KLK7.[9]
  • Pemecahan protein sistem saraf: KLK6 adalah anggota keluarga Kalikrein yang paling umum di sistem saraf, dan deregulasi enzim telah ditemukan dalam sejumlah kondisi penyakit seperti penyakit Alzheimer, penyakit Parkinson, dan sklerosis multipel, meskipun peran dan signifikansinya yang tepat masih belum jelas. KLK7 dan KLK10 ditemukan dalam cairan serebrospinal, dengan jumlah yang berbeda pada kondisi sehat dan penyakit Parkinson.[9] KLK6 dan KLK8 dikaitkan dengan plastisitas neuronal di sistem saraf pusat.[11]

Gen

Terdapat 15 kalikrein jaringan manusia atau peptida terkait kalikrein yang diketahui: KLK1, KLK2, KLK3, KLK4, KLK5, KLK6, KLK7, KLK8, KLK9, KLK10, KLK11, KLK12, KLK13, KLK14, KLK15.[9]

Signifikansi klinis

Peptidase terkait kalikrein menjadi target investigasi aktif oleh peneliti obat sebagai kemungkinan biomarker untuk kanker.[12][13]

Antigen spesifik prostat (dikodekan oleh gen KLK3) diuji sebagai penanda kanker prostat, sementara antigen ini dan anggota keluarga kalikrein lainnya seperti KLK1 dan KLK2 mungkin terlibat dalam mengatur pertumbuhan kanker secara tidak langsung dengan berpartisipasi dalam degradasi protein pengikat IGF.[9]

Ecallantide, lanadelumab, dan berotralstat adalah obat yang disetujui FDA yang menghambat kalikrein dan dapat digunakan untuk mengelola angioedema herediter.

Varian missense pada KLK15 telah dikaitkan dengan sindrom Ehlers–Danlos hipermobile.[14]

Lihat juga

Referensi

  1. ^ Raspi G (September 1996). "Kallikrein and kallikrein-like proteinases: purification and determination by chromatographic and electrophoretic methods". Journal of Chromatography. B, Biomedical Applications. 684 (1–2): 265–287. doi:10.1016/0378-4347(96)00144-2. PMID 8906477.
  2. ^ Lamdin JM, Howell DE, Kocan KM, Murphey DR, Arnold DC, Fenton AW, et al. (September 2000). "The venomous hair structure, venom and life cycle of Lagoa crispata, a puss caterpillar of Oklahoma". Toxicon. 38 (9): 1163–1189. Bibcode:2000Txcn...38.1163L. doi:10.1016/s0041-0101(99)00195-6. PMID 10736472.
  3. ^ Casewell NR, Petras D, Card DC, Suranse V, Mychajliw AM, Richards D, et al. (December 2019). "Solenodon genome reveals convergent evolution of venom in eulipotyphlan mammals". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 116 (51): 25745–25755. Bibcode:2019PNAS..11625745C. doi:10.1073/pnas.1906117116. PMC 6926037. PMID 31772017.
  4. ^ Barua A, Koludarov I, Mikheyev AS (December 2021). "Co-option of the same ancestral gene family gave rise to mammalian and reptilian toxins". BMC Biology. 19 (1) 268. doi:10.1186/s12915-021-01191-1. PMC 8705180. PMID 34949191.
  5. ^ Kita M, Okumura Y, Ohdachi SD, Oba Y, Yoshikuni M, Nakamura Y, et al. (February 2005). "Purification and characterisation of blarinasin, a new tissue kallikrein-like protease from the short-tailed shrew Blarina brevicauda: comparative studies with blarina toxin". Biological Chemistry. 386 (2): 177–182. doi:10.1515/BC.2005.022. hdl:2115/7398. PMID 15843162. S2CID 2884850.
  6. ^ a b Hooley E, McEwan PA, Emsley J (Dec 2007). "Molecular modeling of the prekallikrein structure provides insights into high-molecular-weight kininogen binding and zymogen activation". Journal of Thrombosis and Haemostasis. 5 (12): 2461–2466. doi:10.1111/j.1538-7836.2007.02792.x. PMID 17922805.
  7. ^ Bhoola KD, Figueroa CD, Worthy K (March 1992). "Bioregulation of kinins: kallikreins, kininogens, and kininases". Pharmacological Reviews. 44 (1): 1–80. doi:10.1016/S0031-6997(25)00058-4. PMID 1313585.[pranala nonaktif]
  8. ^ Stefan Offermanns; Walter Rosenthal (2008). Encyclopedia of Molecular Pharmacology. Springer. hlm. 673–. ISBN 978-3-540-38916-3. Diakses tanggal 11 December 2010.
  9. ^ a b c d e f g Stefanini AC, da Cunha BR, Henrique T, Tajara EH (2015). "Involvement of kallikrein-related peptidases in normal and pathologic processes". Disease Markers. 2015 (1): 1–17. doi:10.1155/2015/946572. PMC 4689925. PMID 26783378.
  10. ^ Ovaere P, Lippens S, Vandenabeele P, Declercq W (September 2009). "The emerging roles of serine protease cascades in the epidermis". Trends in Biochemical Sciences. 34 (9): 453–463. doi:10.1016/j.tibs.2009.08.001. PMID 19726197.
  11. ^ Tamura H, Ishikawa Y, Hino N, Maeda M, Yoshida S, Kaku S, Shiosaka S (February 2006). "Neuropsin is essential for early processes of memory acquisition and Schaffer collateral long-term potentiation in adult mouse hippocampus in vivo". The Journal of Physiology. 570 (Pt 3): 541–551. doi:10.1113/jphysiol.2005.098715. PMC 1479887. PMID 16308352.
  12. ^ Borgoño CA, Diamandis EP (November 2004). "The emerging roles of human tissue kallikreins in cancer". Nature Reviews. Cancer. 4 (11): 876–890. doi:10.1038/nrc1474. PMID 15516960. S2CID 382797.
  13. ^ Diamandis EP, Yousef GM (August 2002). "Human tissue kallikreins: a family of new cancer biomarkers". Clinical Chemistry. 48 (8): 1198–1205. doi:10.1093/clinchem/48.8.1198. PMID 12142373.
  14. ^ Gensemer, Cortney; et al. (2024). "Variants in the Kallikrein Gene Family and Hypermobile Ehlers-Danlos Syndrome". Research Square. doi:10.21203/rs.3.rs-4547888/v1. PMC 11213194. PMID 38947032.

Pranala luar

Templat:Coagulation Templat:Serine endopeptidases Templat:Enzymes

Content Disclaimer

Informasi ini disarikan dari Wikipedia dan disajikan kembali untuk tujuan edukasi. Konten tersedia di bawah lisensi CC BY-SA 3.0. Kami tidak bertanggung jawab atas ketidakakuratan data yang bersumber dari kontribusi publik tersebut.

  1. The information displayed on this website is sourced in part or in whole from Wikipedia and has been adapted for the purpose of restating it. We strive to provide accurate and relevant information, however:
  2. There is no guarantee of absolute accuracy. Wikipedia is an open, collaborative project that can be edited by anyone, so information is subject to change.
  3. It is not intended to constitute professional advice. The content displayed is for informational and educational purposes only. For important decisions (e.g., medical, legal, or financial), please consult a professional.
  4. Content copyright. Wikipedia is licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike License (CC BY-SA). This means that content may be reused with appropriate attribution and shared under a similar license.
  5. Responsible use. Any risk arising from the use of information from this website is entirely the responsibility of the user.