Protease inhibitorer

Protease inhibitorer (PI) er små proteiner som hemmer aktiviteten til proteaser. Protease inhibitorer finnes ofte i høye konsentrasjoner i lagringsorganer som frø, rot- og stengelknoller, men finnes også i vegetativt plantevev hvor det kan skje indusert syntese ved skade på planten eller via herbivore. Opptil 10% av lagringsproteinene i frø kan være PI. PI blokkerer fordøyelsesprosessen hos insekter og herbivore dyr og er en del av forsvarsstrategien i planter. Noen PI blir kalt defensiner. Fytopatogener og herbivore skiller ut proteaser som nedbryter proteiner i plantene, og plantene bruker PI som blokkerer de proteolyttiske enzymene hos skadegjørerne.

Proteaseinhibitorer er proteiner eller peptider som kan hemme den katalyttiske aktiviteten til proteolyttiske enzymer (proteaser) . Proteinaseinhibitor I hemmer kymotrypsin, og protease inhibitor 2 hemmer kymotrypsin og trypsin. mRNA for protease inhibitorene lages i løpet av 3-4 timer etter skaden. I en skadet tomatplante spaltes prosystemin (200 aminosyrer) til systemin (18 aminosyrer) som kan fraktes i floem. I floemparenkym bindes systemin til et leucinrikt protein med protein kinase-aktivitet. Systeminreseptoren fosforyleres og aktiverer fosfolipase A2 som gir et signal som starter syntese av jasmonat, ABA og salicylsyre.

Det finnes også alfa-amylasehemmere som hemmer alfa-amylase i dyr.

Protease inhibitorene der del i forskjellige grupper. De hemmer proteaser som trypsin, chymotrypsin, subtilisin, thrombin, kallikrein, cathepsin D og G, og elastase.

Eksempler på grupper protease inhibitorer er:

Serpiner (serin proteinase inhibitorer) er den største gruppen PI.

Bowman-Birk protease inhibitorer (Bowman DE & Birk Y) isolert første gang fra soyabønner (Glycine max), og er vanlige i belgvekster og korn. Består av en enkel cysteinrik polypeptidkjede, størrelse 8 kDa, med en disulfidlenket 9 aminosyrers løkke.

Kunitzfamilien  protease inhibitorer er sekvenshomologe som hemmer serin proteaser. Finnes i legumer, korn og arter i søtvierfamilien for eksempel potet.

Cystatiner (cystein protease inhibitorer ) er en superfamilie delt i mange underfamilier (stefiner, kininogener, fytosystiner)

Squash protease inhibitorer hos arter i gresskarfamilien (Cucurbitaceae) består av en enkel polypeptidkjede 28-30 aminosyrer med størrelse 3-3.5 kDa.

Cereal trypsin α-amylase protease inhibitor som finnes i korn og hemmer både trypsin og stivelsesspaltende α-amylase.

Sennep trypsin protease inhibitor er en serin protease inhibitor  med størrelse 7 kDa som finnes i korsblomstfamilien (Cruciferae) bl.a. sennep (Sinapis sp.).

MEROPS The peptidase Database (inhibitors)

Tilbake til hovedside

 

Publisert 11. juni 2015 07:28 - Sist endret 28. okt. 2020 16:21