Serpiny

Serpiny – nadrodzina białek o podobnej strukturze, zidentyfikowanych po raz pierwszy dzięki ich aktywności hamowania proteaz. Występują we wszystkich królestwach organizmów żywych. Akronim stanowiący ich nazwę ukuto, ponieważ pierwsze zidentyfikowane serpiny działały jako inhibitory proteaz serynowych przypominających chymotrypsynę (serine protease inhibitors). Znane są z niezwykłego mechanizmu działania, inhibicji nieodwracalnej. Doprowadzają proteazy do znacznej zmiany konformacji, niszcząc miejsce aktywne. Kontrastuje to z bardziej powszechnym mechanizmem inhibicji kompetycyjnej proteaz, w którym inhibitor przyłącza się do miejsca aktywnego enzymu i blokuje je.
Hamowanie proteaz przez serpiny kontroluje szereg procesów biologicznych, jak krzepnięcie czy zapalenie, w efekcie czego białka te stanowią przedmiot badań medycznych. Ich unikalna zmiana konformacyjna czyni je także przedmiotem zainteresowania biologii strukturalnej i badań zwijania białek. Mechanizm zmiany konformacyjnej daje pewne zalety, ale również i wady: geny serpin są podatne na mutacje, mogące skutkować serpinopatiami, jak niewłaściwe fałdowanie się białka czy tworzenie się nieaktywnych długołańcuchowych polimerów. Polimeryzacja serpin nie tylko ogranicza ilość dostępnego aktywnego inhibitora, ale również prowadzi do odkładania się polimerów, co skutkuje śmiercią komórki i dysfunkcją narządu.
Choć większość serpin kontroluje kaskady proteolityczne, niektóre z białek o budowie serpiny nie są inhibitorami enzymów, pełniąc zamiast tego różne funkcje, jak magazynowanie białka (jak w przypadku owoalbuminy białka jaja), transport (jak białka transportujące hormony, np. TBG, transkortyna) czy opiekowanie się innymi białkami (jak HSP47). Terminem serpin określa się je wszystkie pomimo odmiennej funkcji, ponieważ wiąże je pokrewieństwo ewolucyjne.

context: Przewidywane geny serpin są sporadycznie rozmieszczone u prokariotów. Badania in vitro niektórych z tych cząsteczek ujawniły, że mają one zdolność hamowania proteaz, sugeruje się, że działają jako ich inhibitory in vivo. Pewne serpiny prokariotyczne spotyka się u ekstremofili. W związku z tym i w kontraście w stosunku do serpin ssaczych cząsteczki te posiadają podwyższoną oporność na denaturację spowodowaną ciepłem. Dokładna rola większości serpin bakteryjnych pozostaje nieznana, choć serpiny Clostridium thermocellum lokalizują się w cellulosomie. Zasugerowano, że rola serpin związanych z cellulosomem może polegać na ochronie przed niepożądaną aktywności proteaz przeciwko cellusomowi.
qas: question: Na czym polega rola serpin związanych z cellulosomem?
is_impossible: yes

question: Jakie zdolności wykazały serpiny poddane badaniu in vitro?
answers: text: hamowania proteaz
answer_end: 164
generative_answer: hamowania proteaz
is_impossible: no

question: Jakie sugestie wyciągnięto, po przeprowadzeniu badania in vitro?
answers: text: działają jako ich inhibitory in vivo
answer_end: 219
generative_answer: serpiny działają jako inhibitory in vivo prokariotów
is_impossible: no

question: Jakie serpiny lokalizowane są czasami u ekstremofili?
answers: text: prokariotyczne
answer_end: 249
generative_answer: prokariotyczne
is_impossible: no

question: Jakim mianem określa się odporność serpin ssaczych na denaturację ciepłem?
answers: text: podwyższoną
answer_end: 374
generative_answer: podwyższonej
is_impossible: no