I.U.B.: 3.4.22.8
C.A.S.: 9028-00-6
Enzymatische Reaktion (Bild wird in einem neuen Fenster geöffnet)
Clostripain ist eine Cystein-aktivierte Protease, die zusammen mit Kollagenase und anderen Proteasen in Kulturfiltraten von Clostridium histolyticum vorkommt. Es ist einzigartig in seiner Spezifität für die Carboxylpeptidbindung von Arginin und seiner Abhängigkeit von Thiol- und Calciumionen.
Geschichte:
Die Bakterien, aus denen Clostripain gereinigt wird, erlangten im Ersten Weltkrieg aufgrund ihrer schwerwiegenden Folgen für die Verwundeten erste Aufmerksamkeit (Mitchell und Harrington 1971). Kl. hispolyticum ist nur einer der Organismen mit pathogenen Eigenschaften, aber seine proteolytische Aktivität in zellfreien Kulturfiltraten erlangte bereits 1917 Aufmerksamkeit (Weinberg und Ségun 1917 und Mitchell und Harrington 1971).
1931 wurde die Verdauung von Pferdesehnen von Weinberg und Randin beschrieben. Ein Jahr später identifizierten sie ein Exotoxin, das sie „Ferment fibrinolytique“ nannten, als Ursache der Verdauung (Weinberg und Randin 1932). Es wurde später gefunden, dass diese Verdauung durch eine Vielzahl von proteolytischen Enzymen verursacht wurde, einschließlich einer cysteinaktivierten Proteinase, Clostripain (Kochalaty und Weil 1938 und Maschmann 1938).
1948 gelang es Kochalaty und Krejci erstmals, Clostripain in relativ reiner Form zu isolieren (Mitchell und Harrington 1968). Ogle und Tytell verfeinerten die Reinigungstechnik 1953 und berichteten erstmals über ihre Spezifität (Ogle und Tytell 1953).
Als die enge Substratspezifität von Clostripain von Interesse wurde, gab es in der Literatur Verwirrung über die Identität von Clostripain (Mitchell und Harrington 1971). Vor seiner Beschreibung als Clostripain durch Labouesse und Gros 1960 und später Mitchell und Harrington 1968 wurde es als g-Protease (Bard und McClung 1948 und Oakley und Warrack 1950), Amidase-Esterase (Nordwig und Strauch 1963) und Clostridiopeptidase B (Mitchell und Harrington 1968) bezeichnet.
Jüngste Arbeiten mit Clostripain umfassten die Zellisolierung und ihre Verwendung als Modellziel von Proteaseinhibitoren zur Behandlung von Clostridieninfektionen (Wang et al. 2004 und Gusman et al. 2001).
Spezifität:
Clostripain hydrolysiert selektiv Arginylbindungen und Lysylbindungen mit geringerer Geschwindigkeit. Es kann auch als Transpeptidase mit maximaler Aktivität bei pH 7,6-9,0 wirken (Anderson 1985 und Fortier und MacKenzie 1986).
Molekulare Eigenschaften:
Sowohl die schwere als auch die leichte Kette werden von einem einzigen Gen mit einem offenen 1581-Nukleotid-Leserahmen (ORF) kodiert. Bei Expression des Gens wird der gesamte ORF (Signalregion, Proregion und 9-Aminosäure-Peptid-Linker) transkribiert. Die posttranslationale Verarbeitung erzeugt das heterodimere aktive Enzym (Dargatz et al. 1993).
Zusammensetzung:
Clostripain ist ein Heterodimer. Die reife Kette besteht aus 526 Resten. Die beiden Ketten werden durch starke nichtkovalente Kräfte zusammengehalten (Gilles et al. 1979 und Ullman und Bordusa 2004). Es wird angenommen, dass der katalytische Sulfhydrylrest des aktiven Zentrums Cys41 (schwerer Kettenrest) ist. Der Vorläufer enthält ein mutmaßliches Signalpeptid mit 27 Aminosäuren, ein Propeptid mit 23 Aminosäuren, eine leichte Kettenuntereinheit mit 131 Aminosäuren, ein Linkerpeptid mit 9 Aminosäuren und eine schwere Kettenuntereinheit mit 336 Aminosäuren (Ullman und Bordusa 2004).
Proteinzugangsnummer: P09870
Molekulargewicht:
- 53.0 KDA (Theoretisch)
- Leichte Kette: 12,5 kDa, schwere Kette: 45 kDa (Gilles et al. 1979)
Optimaler pH-Wert:
- 7.4-7.8 (Aktivität gegen a-Benzoyl-Argininethylester) (Mitchell und Harrington 1968)
Isoelektrischer Punkt: 4,8-4,9 (Mitchell und Harrington 1971)
Extinktionskoeffizient:
- 87,890 cm-1 M-1 (theoretisch)
- E1%,280 = 16,57 (theoretisch)
Reste des aktiven Zentrums:
- Cystein (C41, schwere Kette)
Aktivatoren:
- Sulfhydrylbedarf: Dithiothreitol, Cystein oder andere Reduktionsmittel
- Calciumion ist essentiell
- Reduktionsmittel
Inhibitoren:
- EDTA
- Oxidationsmittel
- Sulfhydrylreagenzien (wie TLCK) (Porter et al. 1971)
- Co2+, Cu2+, Cd2+ und Schwermetallionen
- Citrat-, Borat- und Trisanionen hemmen teilweise
Anwendungen:
- Peptidkartierung
- Sequenzanalyse
- Zellisolierung (Wang et al. 2004)
- Hydrolyse/Kondensation von Amidbindungen
- Peptidsynthese (Meiwes et al. 1991)