stringtranslate.com

ингибитор трипсина

Ингибитор трипсина (ИТ) — это белок и тип ингибитора сериновой протеазы ( серпин ), который снижает биологическую активность трипсина , контролируя активацию и каталитические реакции белков. [1] Трипсин — это фермент, участвующий в расщеплении многих различных белков , в первую очередь как часть пищеварения у людей и других животных, таких как моногастричные и молодые жвачные животные . Серпины, включая ингибиторы трипсина, являются необратимыми и субстратоподобными ингибиторами. [2] [3]

Он деструктивно изменяет трипсин, тем самым делая его недоступным для связывания с белками для процесса пищеварения. [4] В результате ингибиторы протеазы , которые мешают пищеварению, оказывают антипитательное действие. Поэтому ингибиторы трипсина считаются антипитательным фактором или АНФ. [5] Кроме того, ингибитор трипсина частично мешает функции химотрипсина .

Трипсиноген — это неактивная форма трипсина, его неактивная форма гарантирует, что белковые аспекты организма, такие как поджелудочная железа и мышцы, не будут разрушены. Он образуется в поджелудочной железе и активируется в трипсин с помощью энтеропептидазы [6] Химотрипсиноген — это неактивная форма химотрипсина, имеющая схожие функции с трипсином.

Было обнаружено, что присутствие ингибитора трипсина приводит к задержке роста, а также к метаболическим и пищеварительным заболеваниям. [7] Кроме того, гипертрофия поджелудочной железы является обычным явлением при употреблении ингибитора трипсина . [8] Присутствие ингибитора трипсина в продукте снижает эффективность белка и, следовательно, приводит к тому, что организм потребителя не может эффективно и в полной мере использовать белок. [9]

Функция

Ингибитор трипсина присутствует в различных продуктах питания, таких как соевые бобы, зерновые, крупы и различные дополнительные бобовые. [10] Основная функция ингибиторов трипсина в этих продуктах питания — действовать как защитный механизм. Имея этот вредный компонент, дикие животные узнают, что любая пища, содержащая ингибитор трипсина, является пищей, которую следует избегать. Ингибитор трипсина также может быть необходим для биологических процессов внутри растения.

Ингибитор трипсина может также естественным образом встречаться в поджелудочной железе таких видов, как коровы. Его функция заключается в защите животного от любой случайной активации трипсиногена и/или химотрипсиногена [11]

Инактивация

Ингибитор трипсина термолабилен, поэтому при воздействии тепла на эти продукты ингибитор трипсина удаляется, и пища становится безопасной для употребления в пищу. [12] Кипячение соевых бобов в течение 14 минут инактивирует около 80% ингибитора, а в течение 30 минут — около 90%. При более высоких температурах, например, в скороварках , требуется более короткое время приготовления. [13] Тесты ELISA можно использовать для измерения степени достигнутой дезактивации.

Применение в коммерческих отраслях

Наиболее известным применением ингибитора трипсина является корм для скота. Соевые бобы являются популярным ингредиентом в кормах для скота, поэтому ингибитор трипсина может вызывать беспокойство из-за его присутствия в соевых бобах. Большая часть соевых бобов, используемых в кормах для скота, преобразуется в соевый шрот, и в ходе этого процесса ингибитор трипсина удаляется из-за термической обработки. Однако были проведены эксперименты с животными, которые потребляли активный ингибитор трипсина, и у них постоянно снижался вес.

Исследование, показавшее, что ингибитор протеазы из яиц пресноводной улитки Pomacea canaliculata взаимодействует как ингибитор трипсина с протеазой потенциальных хищников, было опубликовано в 2010 году, что стало первым прямым доказательством существования этого механизма в животном мире. [14]

Клиническое значение

Пептидный ингибитор трипсина, ассоциированный с опухолью (TATI), использовался в качестве маркера муцинозной карциномы яичников, уротелиальной карциномы и почечноклеточной карциномы. TATI метаболизируется почками и, таким образом, повышается у пациентов с почечной недостаточностью . Он может повышаться при неопухолевых процессах, таких как панкреатит, и может использоваться в качестве прогностического маркера в этой ситуации (уровни выше 70 мкг/л связаны с плохим прогнозом).

Пятьдесят процентов муцинозных карцином яичников I стадии связаны с повышенным TATI, и почти 100% опухолей IV стадии демонстрируют повышенный TATI.

От 85 до 95% аденокарцином поджелудочной железы связаны с повышенным TATI (но повышение при панкреатите ограничивает клиническую полезность TATI в этой ситуации; см. выше).

Шестьдесят процентов аденокарцином желудка показывают повышенный TATI, в частности, опухоли диффузно-инфильтративного/перстневидного типа. TATI, таким образом, дополняет CEA, который повышен исключительно при аденокарциноме желудка кишечного типа.

При уротелиальной карциноме экспрессия TATI варьируется в зависимости от стадии и составляет от 20% в опухолях низкой стадии до 80% в опухолях высокой стадии.

Чувствительность TATI при почечно-клеточном раке составляет около 70%. Повышенный TATI чаще наблюдается у пациентов с запущенной стадией заболевания.

Почти во всех изученных типах опухолей TATI является маркером плохого прогноза. [15]

Ссылки

  1. ^ "Ингибиторы трипсина". Sigma-Aldrich .
  2. ^ Коэн, Майя; Давыдова, Ольга; Флур, Роберт (2019-02-05). «Ингибиторы протеазы серпина растений: специфичность и двойственность функции». Журнал экспериментальной ботаники . 70 (7). Общество экспериментальной биологии ( OUP ): 2077–2085. doi :10.1093/jxb/ery460. ISSN  0022-0957. PMID  30721992.
  3. ^ Silverman, Gary A.; Bird, Phillip I.; Carrell, Robin W.; Church, Frank C.; Coughlin, Paul B.; Gettins, Peter GW; Irving, James A; Lomas, David A.; Luke, Cliff J.; Moyer, Richard W.; Pemberton, Philip A.; Remold-O'Donnell, Eileen; Salvesen, Guy S.; Travis, James; Whisstock, James C. (2001). «Серпины — это расширяющееся суперсемейство структурно схожих, но функционально разнообразных белков». Журнал биологической химии . 276 (36). Американское общество биохимии и молекулярной биологии ( Elsevier ): 33293–33296. doi : 10.1074/jbc.r100016200 . ISSN  0021-9258. PMID  11435447. S2CID  18684515.
  4. ^ Фаради, Кристофер Дж.; Крейк, Чарльз С. (2010-11-04). «Механизмы макромолекулярных ингибиторов протеазы». ChemBioChem . 11 (17). Chemistry Europe ( Wiley ): 2341–2346. doi :10.1002/cbic.201000442. ISSN  1439-4227. PMC 4150018. PMID  21053238 .  NIHMSID 336639.
  5. ^ Aviles-Gaxiola, S., Chuck-Hernandez, C., и Serna Saldivar, SO (2018). «Методы инактивации ингибитора трипсина в бобовых: обзор». Journal of Food Science . 83 (1): 17–29. doi : 10.1111/1750-3841.13985 . PMID  29210451.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  6. ^ Хирота, М., Омурайя, М. и Баба, Х. (2006). «Роль трипсина, ингибитора трипсина и рецептора трипсина в возникновении и усугублении панкреатита». Журнал гастроэнтерологии . 41 (9): 832–836. doi :10.1007/s00535-006-1874-2. PMID  17048046. S2CID  19643108.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  7. ^ Coscueta, Pintado, Pico, Knobel, Boschetti, Malpiede и Nerli (2017). «Непрерывный метод определения активности ингибитора трипсина в соевой муке». Пищевая химия . 214 : 156–161. doi : 10.1016/j.foodchem.2016.07.056. hdl : 11336/65435 . PMID  27507460.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  8. ^ Хванг, Фоард, Вэй. «Ингибитор трипсина из сои». Журнал биологической химии . 252 : 1099–1101. doi : 10.1016/S0021-9258(19)75211-9 .{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  9. ^ Klomklao, Benjakul, Kishimura, Chaijan (2011). «Извлечение, очистка и свойства ингибитора трипсина из тайского маша (Vigna radiata (L.) R. Wilczek)». Пищевая химия . 129 (4): 1348–1354. doi :10.1016/j.foodchem.2011.05.029.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  10. ^ Рене, Джанет. «Продукты, содержащие протеазу».
  11. ^ "Ингибиторы трипсина". Worthington Biochemical Corporation . Архивировано из оригинала 2018-11-16 . Получено 2018-11-16 .
  12. ^ Кадам, СС и Смитхард, РР (1987). «Влияние тепловой обработки на ингибитор трипсина и гемагглютинирующую активность крылатых бобов». Растения и продукты питания для питания человека . 37 (2): 151–159. doi :10.1007/BF01092051. S2CID  84193551.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  13. ^ Лю, Кэшунь (2012-12-06). Соевые бобы: химия, технология и использование. Springer. ISBN 978-1-4615-1763-4.
  14. ^ Dreon MS, Ituarte S. & Heras H. (2010). «Роль ингибитора протеиназы оворубина в яйцах ампуллярии напоминает защиту эмбриона растения от хищников». PLoS ONE 5 (12): e15059. doi :10.1371/journal.pone.0015059.
  15. ^ Де Мейс, Дэниел. Краткий справочник клинической патологии ASCP, 2-е изд. ASCP Press 2009.

Внешние ссылки