I.U.B.:3.4.22.8
C.A.S.: 9028-00-6
Réaction enzymatique (l’image s’ouvrira dans une nouvelle fenêtre)
La clostripaïne est une protéase activée par la cystéine présente, avec la collagénase et d’autres protéases, dans les filtrats de culture de Clostridium histolyticum. Il est unique par sa spécificité pour la liaison peptidique carboxylique de l’arginine et sa dépendance aux ions thiol et calcium.
Historique:
La bactérie à partir de laquelle la clostripaïne est purifiée a attiré l’attention pendant la Première Guerre mondiale en raison de ses graves conséquences pour les blessés (Mitchell et Harrington 1971). Cl. l’hisolyticum n’est qu’un des organismes possédant des propriétés pathogènes conséquentes, mais son activité protéolytique dans les filtrats de culture sans cellules a attiré l’attention dès 1917 (Weinberg et Ségun, 1917, et Mitchell et Harrington, 1971).
En 1931, la digestion des tendons du cheval a été décrite par Weinberg et Randin. Un an plus tard, ils ont identifié une exotoxine, qu’ils ont appelée « ferment fibrinolytique », comme cause de la digestion (Weinberg et Randin 1932). Il a été constaté plus tard que cette digestion était causée par une variété d’enzymes protéolytiques, y compris une protéinase activée par la cystéine, la clostripaïne (Kochalaty et Weil 1938, et Maschmann 1938).
En 1948, Kochalaty et Krejci ont d’abord réussi à isoler la clostripaïne sous une forme relativement pure (Mitchell et Harrington, 1968). Ogle et Tytell ont affiné la technique de purification en 1953 et ont d’abord rendu compte de sa spécificité (Ogle et Tytell, 1953).
Lorsque la spécificité étroite du substrat de la clostripaïne est devenue intéressante, une confusion existait dans la littérature concernant l’identité de la clostripaïne (Mitchell et Harrington, 1971). Avant sa description comme clostripaïne par Labouesse et Gros en 1960, puis Mitchell et Harrington en 1968, elle était appelée g-protéase (Bard et McClung 1948, et Oakley et Warrack 1950), amidase-estérase (Nordwig et Strauch 1963) et clostridiopeptidase B (Mitchell et Harrington 1968).
Des travaux récents sur la clostripaïne ont inclus l’isolement cellulaire et son utilisation comme cible modèle d’inhibiteurs de protéase pour le traitement des infections clostridiales (Wang et al. 2004, et Gusman et coll. 2001).
Spécificité:
La clostripaïne hydrolyse sélectivement les liaisons arginyle et lysyle à un taux plus faible. Il peut également agir comme une transpeptidase dont l’activité est maximale à un pH de 7,6 à 9,0 (Anderson, 1985, et Fortier et MacKenzie, 1986).
Caractéristiques moléculaires:
Les chaînes lourdes et légères sont codées par un seul gène avec un cadre de lecture ouvert de nucléotides 1581 (ORF). Lors de l’expression du gène, l’ORF entier (la région du signal, la prorégion et l’agent de liaison peptidique à 9 acides aminés) est transcrit. Le traitement post-traductionnel produit l’enzyme active hétérodimérique (Dargatz et al. 1993).
Composition:
La clostripaïne est un hétérodimère. La chaîne mature est composée de 526 résidus. Les deux chaînes sont maintenues ensemble par de fortes forces non covalentes (Gilles et al. 1979, et Ullman et Bordusa 2004). Le résidu sulfhydryle catalytique du site actif serait le Cys41 (résidu de chaîne lourde). Le précurseur contient un peptide signal putatif de 27 acides aminés, un propeptide de 23 acides aminés, une sous-unité de chaîne légère de 131 acides aminés, un peptide lieur de 9 acides aminés et une sous-unité de chaîne lourde de 336 acides aminés (Ullman et Bordusa, 2004).
Numéro d’accession de la protéine: P09870
Poids moléculaire:
- 53.0 kDa (théorique)
- Chaîne légère : 12,5 kDa, Chaîne lourde : 45 kDa (Gilles et al. 1979)
Ph optimal:
- 7.4-7.8 (activité contre l’ester éthylique de l’a-benzoyl-arginine) (Mitchell et Harrington 1968)
Point isoélectrique : 4,8-4,9 (Mitchell et Harrington, 1971)
Coefficient d’extinction:
- 87,890 cm-1 M-1 (Théorique)
- E1%, 280 = 16,57 (Théorique)
Résidus Actifs du Site:
- Cystéine (C41, chaîne lourde)
Activateurs:
- Besoins en sulfhydryle: dithiothréitol, cystéine ou autres agents réducteurs
- L’ion calcium est essentiel
- Agents réducteurs
Inhibiteurs:
- EDTA
- Agents oxydants
- Réactifs sulfhydryliques (tels que TLCK) (Porter et al. 1971)
- Ions Co2+, Cu2+, Cd2+ et métaux lourds
- Les anions citrate, borate et Tris inhibent partiellement
Applications:
- Cartographie peptidique
- Analyse de séquence
- Isolement cellulaire (Wang et al. 2004)
- Hydrolyse/condensation des liaisons amides
- Synthèse peptidique (Meiwes et al. 1991)