Aspartyyliaminopeptidaasi

Aspartyyliaminopeptidaasi (Ape4) on kuljettajaproteiini joka kuuluu metalloproteinaasien ryhmään ja aminopeptidaaseihin, jotka yleisesti pilkkovat ketjumaisia polypeptidejä. Hiivoissa sitä tarvitaan sytoplasmasta vakuoliin kulkevassa reitissä ja autofagosytoosissa, kun hiivan elintärkeän typen saanti on rajoittunut. Ihmisessä se sijaitsee sytoplasmassa ja se vaikuttaa proteiinien ja peptidien aineenvaihduntaan solujen sisällä.

Ape4 
Ape4 löydettiin ensimmäisen kerran kun sitä puhdistettiin jäniksen aivosolujen sytosolista vuonna 1998. Ihmisen Ape4 koostuu 475 aminohaposta ja sitä koodaa DNPEP-geeni. Sen koentsyyminä toimii sinkki-ioni ja se rakentuu kahdesta erilaisesta proteiinidomeenista, joiden välissä on aktiivinen kohta. Proteiinia koodaa Cryptococcus neoformans -hiivassa CNAG_01169-geeni ja se koostuu 523 aminohaposta.

Tehtävät ihmisessä 
Aminopeptidaaseja tavataan monissa soluelimissä ja niillä on tärkeitä tehtäviä biologisissa prosesseissa, kuten lisääntymisessä ja hormonien muokkaamisessa, mutta myös tautien kuten syövän aiheuttamisessa. Ape4:n on huomattu tuottavan kinaasia, joka säätelee natriumin imeytymistä ja näin vaikuttaa verenpaineeseen. Koska aminopeptidaasit pilkkovat aminohappoja, ne vaikuttavat ihmisen ravitsemukseen pilkkomalla ravinnosta saatuja proteiineja aminohapoiksi tai ihmisessä luonnostaan olevia proteiineja aminohapoiksi pitkittyneen ravinnonpuutteen aikana.

Tehtävät hiivoissa 
Ape4-proteiinin roolia virulenssissä on tutkittu laajasti. C. neoformans -hiivassa proteiinia tuottavan geenin tekeminen toimintakyvyttömäksi esti solujen kasvun 37 °C:ssa ja rajoitti monia virulenssitekijöitä, kuten fosfolipaasin tuottoa, suojaavan kapselin muodostumista ja lääkevastustuskykyä. Antibioottiresistenssi on nouseva uhka, joten uusia hoitomuotoja kehitetään taistelussa mikrobeja vastaan. Jos hoitomuodon kohde on virulenssitekijä patogeenin sijaan, niistä voitaisiin tehdä vaarattomia tai sellaisia joita ihmisen immuunijärjestelmä voisi taistella vastaan itse ilman antibiootteja. C. neoformans -hiiva, jolla oli toimintakyvytön tuottogeeni, selvisi myös heikommin makrofagien sisällä ja ei aiheuttanut koe-eläinten kuolemia verrattuna verrokkiin. Kun hiiva ei saa tarvitsemiaan ravinteita, Ape4 siirtyy vakuoliin jossa ravinteita kierrätetään, jolloin hiiva saa ravinteensa. Erityisesti typen rajattu määrä johtaa ravinteiden kierrätykseen ja proteiinin ylenmääräiseen tuottoon.

Saccharomyces cerevisiae -hiivassa hajotetaan autofagosytoosin avulla soluelimiä. Hiiva käyttää autofagosytoosissa sytoplasmasta vakuoliin kulkevaa reittiä, ja Ape4 on yksi tämän reitin kuljettajaproteiineista. Ape4 toimii muiden tämän reitin kuljettajaproteiinien kanssa ja tilanteessa jossa ravinteita on liian vähän, se kulkeutuu vakuoliin hajottamaan soluelimiä ja näin hiiva saa tarvitsemansa ravinteet.

Lähteet 

Hydrolaasit