Proteinase 3

Proteinase 3
	nach PDB 1FUJ
	Vorhandene Strukturdaten: 1fuj
Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur	221 aa; 24,2 kDa
Bezeichner
Gen-Namen	PRTN3 ; PR3; ACPA; AGP7; C-ANCA; MBT; P29; PR-3
Externe IDs	OMIM: 177020; UniProt: P24158; MGI: 893580;
Enzymklassifikation
EC, Kategorie	3.4.21.76, Serinprotease
MEROPS	S01.134
Reaktionsart	Hydrolyse von Proteinen incl. Elastin
Substrat	Protein mit Aminosäure -Ala-+-Xaa- oder -Val-+-Xaa-
Produkte	Spaltprodukte
Vorkommen
Homologie-Familie	Trypsin Precursor
Übergeordnetes Taxon	Lebewesen
	Orthologe

Proteinase 3 (PR3, Myeloblastin) ist ein Enzym in Fischen und Vierbeinern (Euteleostomi, zu denen taxonomisch auch der Mensch gehört), das mit seiner antimikrobiellen Wirkung eine Rolle im Immunsystem spielt. Es handelt sich um eine Serinprotease, die mit der neutrophilen Elastase (ELA2) und Azurocidin (AZU) verwandt ist, auf demselben Genabschnitt kodiert ist und mit ihnen zusammen in neutrophile Granulozyten eingebaut wird. Bei einer Autoimmunerkrankung im Menschen, der Granulomatose mit Polyangiitis, werden Antikörper gegen das Enzym gebildet.[1]

Synthese

Das PR3-Gen auf Chromosom 19 ist über 6,5 Kilobasen und 5 Exons verteilt. Das Transkript hat eine Länge von 1001 Basen und kodiert für 256 Aminosäuren, welche nach Spleißen der Signalsequenz und des Propeptids ein Protein mit 221 Aminosäuren und 24 kDa Molmasse ergeben. Durch N-Glykosylierung an den Aminosäuren 129 und 174 (gerechnet vom ungespleißten Protein) entsteht schließlich die 29 kDa schwere Proteinase 3, ein kationisches Glykoprotein.[2][3]

Biologische Funktion

Proteinase 3 ist Bestandteil der primären (azurophilen, α-) Granula der neutrophilen Granulozyten und Lysosomen der Monozyten. Das Enzym kann bereits in frühen Phasen der Entwicklung von Monozyten und Granulozyten nachgewiesen werden. Werden Granulozyten aktiviert, verschmelzen die α-Granula mit der Zellmembran und setzen so Proteinase 3 frei. In vitro kann dieser Effekt durch TNF-α ausgelöst werden. Proteinase 3 hat proteolytische Eigenschaften und spaltet z. B. Elastin, Fibronectin, Laminin, Hämoglobin und Kollagen Typ IV. Proteinase 3 wirkt antimikrobiell gegen E. coli und C. albicans und ist an der Reifung myeloider Zellen beteiligt. Der natürliche Inhibitor von Proteinase 3 ist α-1-Antitrypsin.[4][5][6][7][8][9][10][11][12]

Literatur

Lothar Thomas: Labor und Diagnose 5. Auflage, Frankfurt/Main 2000, ISBN 3-98052155-9

Einzelnachweise

Proteinase 3. In: Online Mendelian Inheritance in Man. (englisch).
Ensembl-Eintrag
UniProt P24158.
von Vietinghoff S, Eulenberg C, Wellner M, Luft FC, Kettritz R: Neutrophil surface presentation of the anti-neutrophil cytoplasmic antibody-antigen proteinase 3 depends on N-terminal processing. In: Clin. Exp. Immunol. 152. Jahrgang, Nr. 3, Juni 2008, S. 508–16, doi:10.1111/j.1365-2249.2008.03663.x, PMID 18462208.
Peikert T, Finkielman JD, Hummel AM, et al: Functional characterization of antineutrophil cytoplasmic antibodies in patients with cocaine-induced midline destructive lesions. In: Arthritis Rheum. 58. Jahrgang, Nr. 5, Mai 2008, S. 1546–51, doi:10.1002/art.23469, PMID 18438818.
Kallenberg CG: Pathogenesis of PR3-ANCA associated vasculitis. In: J. Autoimmun. 30. Jahrgang, Nr. 1–2, 2008, S. 29–36, doi:10.1016/j.jaut.2007.11.005, PMID 18162369.
Hajjar E, Mihajlovic M, Witko-Sarsat V, Lazaridis T, Reuter N: Computational prediction of the binding site of proteinase 3 to the plasma membrane. In: Proteins. 71. Jahrgang, Nr. 4, Juni 2008, S. 1655–69, doi:10.1002/prot.21853, PMID 18076025.
Korkmaz B, Moreau T, Gauthier F: Neutrophil elastase, proteinase 3 and cathepsin G: physicochemical properties, activity and physiopathological functions. In: Biochimie. 90. Jahrgang, Nr. 2, Februar 2008, S. 227–42, doi:10.1016/j.biochi.2007.10.009, PMID 18021746.
Müller A, Voswinkel J, Gottschlich S, Csernok E: Human proteinase 3 (PR3) and its binding molecules: implications for inflammatory and PR3-related autoimmune responses. In: Ann. N. Y. Acad. Sci. 1109. Jahrgang, August 2007, S. 84–92, doi:10.1196/annals.1398.010, PMID 17785293.
Sugawara S: Immune functions of proteinase 3. In: Crit. Rev. Immunol. 25. Jahrgang, Nr. 5, 2005, S. 343–60, PMID 16167885 (begellhouse.com).
Wu YY, Hsu TC, Chen TY, et al: Proteinase 3 and dihydrolipoamide dehydrogenase (E3) are major autoantigens in hepatitis C virus (HCV) infection. In: Clin. Exp. Immunol. 128. Jahrgang, Nr. 2, Mai 2002, S. 347–52, PMID 11985526, PMC 1906401 (freier Volltext).
He Y, Young PK, Grinnell F: Identification of proteinase 3 as the major caseinolytic activity in acute human wound fluid. In: Journal of Investigative Dermatology. 110. Jahrgang, Nr. 1, Januar 1998, S. 67–71, doi:10.1046/j.1523-1747.1998.00075.x, PMID 9424090.

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[1] Proteinase 3. In: Online Mendelian Inheritance in Man. (englisch).

[2] Ensembl-Eintrag

[3] UniProt P24158.

[4] von Vietinghoff S, Eulenberg C, Wellner M, Luft FC, Kettritz R: Neutrophil surface presentation of the anti-neutrophil cytoplasmic antibody-antigen proteinase 3 depends on N-terminal processing. In: Clin. Exp. Immunol. 152. Jahrgang, Nr. 3, Juni 2008, S. 508–16, doi:10.1111/j.1365-2249.2008.03663.x, PMID 18462208.

[5] Peikert T, Finkielman JD, Hummel AM, et al: Functional characterization of antineutrophil cytoplasmic antibodies in patients with cocaine-induced midline destructive lesions. In: Arthritis Rheum. 58. Jahrgang, Nr. 5, Mai 2008, S. 1546–51, doi:10.1002/art.23469, PMID 18438818.

[6] Kallenberg CG: Pathogenesis of PR3-ANCA associated vasculitis. In: J. Autoimmun. 30. Jahrgang, Nr. 1–2, 2008, S. 29–36, doi:10.1016/j.jaut.2007.11.005, PMID 18162369.

[7] Hajjar E, Mihajlovic M, Witko-Sarsat V, Lazaridis T, Reuter N: Computational prediction of the binding site of proteinase 3 to the plasma membrane. In: Proteins. 71. Jahrgang, Nr. 4, Juni 2008, S. 1655–69, doi:10.1002/prot.21853, PMID 18076025.

[8] Korkmaz B, Moreau T, Gauthier F: Neutrophil elastase, proteinase 3 and cathepsin G: physicochemical properties, activity and physiopathological functions. In: Biochimie. 90. Jahrgang, Nr. 2, Februar 2008, S. 227–42, doi:10.1016/j.biochi.2007.10.009, PMID 18021746.

[9] Müller A, Voswinkel J, Gottschlich S, Csernok E: Human proteinase 3 (PR3) and its binding molecules: implications for inflammatory and PR3-related autoimmune responses. In: Ann. N. Y. Acad. Sci. 1109. Jahrgang, August 2007, S. 84–92, doi:10.1196/annals.1398.010, PMID 17785293.

[10] Sugawara S: Immune functions of proteinase 3. In: Crit. Rev. Immunol. 25. Jahrgang, Nr. 5, 2005, S. 343–60, PMID 16167885 (begellhouse.com).

[11] Wu YY, Hsu TC, Chen TY, et al: Proteinase 3 and dihydrolipoamide dehydrogenase (E3) are major autoantigens in hepatitis C virus (HCV) infection. In: Clin. Exp. Immunol. 128. Jahrgang, Nr. 2, Mai 2002, S. 347–52, PMID 11985526, PMC 1906401 (freier Volltext).

[12] He Y, Young PK, Grinnell F: Identification of proteinase 3 as the major caseinolytic activity in acute human wound fluid. In: Journal of Investigative Dermatology. 110. Jahrgang, Nr. 1, Januar 1998, S. 67–71, doi:10.1046/j.1523-1747.1998.00075.x, PMID 9424090.