겔로닌

Gelonin
겔로닌은 빨간색과 파란색의 두 가지 동일한 모노머로 이루어진 이합체이다.PBD 3ktz

겔로닌은 히말라야 식물인 겔로늄 멀티클로럼의 씨앗에서 발견되는 약 30kDa의 리보솜 불활성화 단백질과 독소 1종이다.무세포 시스템에서 겔로닌은 4324 부위에서 아데닌을 제거함으로써 진핵생물 리보솜의 28S rRNA 단위에서 강력한 N-글리코시다아제 활성을 발휘한다.겔로닌은 탄수화물 결합 도메인이 없기 때문에 혈장막을 통과할 수 없기 때문에 무세포계에서만 매우 효과적이다.[1]

구조.

겔로닌은 30 kDa [2]단백질이다.겔로닌은 두 개의 동일한 모노머로 구성된 이합체입니다.각 단량체는 251개의 아미노산으로 구성되어 총 502개의 잔류물로 구성되어 있다.겔로닌은 2차 구조가 베타 시트와 알파 헬리크로 구성되어 있기 때문에 (α + β) 단백질로 분류된다.각각의 단량체의 처음 100개의 아미노산은 10개의 베타 시트를 형성하고, 마지막 151개의 아미노산은 10개의 알파 나선형 구조를 형성합니다.겔로닌의 두 이합체는 소수성 상호작용과 수소 결합에 의해 안정화된다.구체적으로는 각 단량체 수소의 Asn22, Arg178, Asn180 및 Lys237 잔기가 서로 결합하여 분자를 안정시킨다.마찬가지로 하나의 단량체로부터의 소수성 잔류물 Tyr14, Ile15, Val16 및 Pro38은 인접한 단량체 내의 동일한 잔류물과 소수성 상호작용을 형성하여 이합체를 [3]더욱 안정화시킨다.

젤로닌의 활성 부위.PBD 3ku0

액티브 사이트

겔로닌의 활성 부위는 다음과 같은 6가지 주요 잔류물에 의해 형성된 균열이다.Tyr74, Gly111, Ty113, Glu166, Arg169 및 Trp198.활성 부위의 모양은 Gly111과 Tyr113 사이의 수소 결합에 의해 안정화된다.활성 부위의 Tyr113, Glu166 및 Arg169 잔기는 진핵생물 28S [3]rRNA의 4324 부위에서 아데닌의 효소적 제거에 관여한다.겔로닌의 반응 메커니즘은 아직 구체적으로 특징지어지지 않았지만, 다른 제1형 리보솜 불활성화 단백질(RIP)[4] 사이에서 보존되는 방식으로 일어나는 것으로 생각된다.다른 1종 RIPs에 대해 수행된 연구에 따르면, Tyr113과 Arg169는 아데닌 핵염기 내 질소 원자와 수소 결합을 형성한다.이것은 핵염기와 리보스를 연결하는 글리코사이드 결합의 분열을 촉진하고, 양전하를 띤 옥소카르베늄 이온 중간체와 함께 전이 상태를 형성합니다.옥소카르베늄 이온은 글루166의 음전하에 의해 안정화된다.겔로닌의 활성 부위에는 세 개의 물 분자가 포함되어 있는데, 이 물 분자는 친핵체로 작용하여 옥소카르베늄 이온을 공격하여 [5]반응을 완성합니다.

치료 응용 프로그램

겔로닌은 진핵생물 28S rRNA를 절단함으로써 번역을 억제하는 능력으로 암 치료제로 이용될 가능성이 있다.겔로닌의 항암 활성은 수많은 시험관내 [6]모델에서 입증되었다.그러나 친수성 때문에 겔로닌은 세포에 내장할 수 없다.이것은 고분자의 임상적 [7]응용을 어렵게 만들었다.세포 투과성 [8]펩타이드로의 결합, 리스테리올리신 [7]O를 이용한 리포좀 캡슐화 및 이특이적 [9]항체에 대한 부착을 포함한 여러 겔로닌 전달 시스템이 엔지니어링되었다.이러한 모든 전달 시스템은 많은 다른 세포주에서 생체 내 종양 크기를 유의하게 감소시키는 것으로 나타났다.그러나 겔로닌에 대한 임상시험은 아직 승인되지 않았다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ 케미, 뷔F(2012).암의 잠재적 치료에 이용되는 리보솜 불활성화 단백질 겔로닌 및 그 일부.https://kluedo.ub.uni-kl.de/files/3215/Dissertation+M.+Badr.pdf 에서 취득했습니다.
  2. ^ Rosenblum, Michael G.; Kohr, William A.; Beattie, Kenneth L.; Beattie, Wanda G.; Marks, William; Toman, P. David; Cheung, Lawrence (1 June 1995). "Amino Acid Sequence Analysis, Gene Construction, Cloning, and Expression of Gelonin, a Toxin Derived from Gelonium multiflorum". Journal of Interferon & Cytokine Research. 15 (6): 547–555. doi:10.1089/jir.1995.15.547.
  3. ^ a b Hosur, M. V.; Nair, Bindu; Satyamurthy, P.; Misquith, S.; Surolia, A.; Kannan, K. K. (14 July 1995). "X-ray Structure of Gelonin at 1.8 Å Resolution". Journal of Molecular Biology. 250 (3): 368–380. doi:10.1006/jmbi.1995.0383.
  4. ^ Stirpe, Fiorenzo; Barbieri, Luigi (20 January 1986). "Ribosome-inactivating proteins up to date". FEBS Letters. 195 (1–2): 1–8. doi:10.1016/0014-5793(86)80118-1.
  5. ^ Ren, Jingshan; Wang, Yaopin; Dong, Yicheng; Stuart, David I. (1 January 1994). "The N-glycosidase mechanism of ribosome-inactivating proteins implied by crystal structures of α-momorcharin". Structure. 2 (1): 7–16. doi:10.1016/S0969-2126(00)00004-6.
  6. ^ Kornberger, Petra; Skerra, Arne (1 March 2014). "Sortase-catalyzed in vitro functionalization of a HER2-specific recombinant Fab for tumor targeting of the plant cytotoxin gelonin". mAbs. 6 (2): 354–366. doi:10.4161/mabs.27444.
  7. ^ a b Provoda, Chester J.; Stier, Ethan M.; Lee, Kyung-Dall (12 September 2003). "Tumor Cell Killing Enabled by Listeriolysin O-liposome-mediated Delivery of the Protein Toxin Gelonin *". Journal of Biological Chemistry. 278 (37): 35102–35108. doi:10.1074/jbc.M305411200.
  8. ^ Shin, Meong Cheol; Zhang, Jian; David, Allan E.; Trommer, Wolfgang E.; Kwon, Young Min; Min, Kyoung Ah; Kim, Jin H.; Yang, Victor C. (28 November 2013). "Chemically and biologically synthesized CPP-modified gelonin for enhanced anti-tumor activity". Journal of Controlled Release. 172 (1): 169–178. doi:10.1016/j.jconrel.2013.08.016.
  9. ^ French, R. R.; Penney, C. A.; Browning, A. C.; Stirpe, F.; George, A. J. T.; Glennie, M. J. (May 1995). "Delivery of the ribosome-inactivating protein, gelonin, to lymphoma cells via CD22 and CD38 using bispecific antibodies". British Journal of Cancer. 71 (5): 986–994. doi:10.1038/bjc.1995.190.
  • 케미, 뷔F(2012).암의 잠재적 치료에 이용되는 리보솜 불활성화 단백질 겔로닌 및 그 일부.https://kluedo.ub.uni-kl.de/files/3215/Dissertation+M.+Badr.pdf 에서 취득했습니다.
  • Stirpe, F., Olsnes, S. & Pihl, A. Gelonin, 단백질 합성의 새로운 억제제, 온전한 세포에 무독성.콘카나발린 A. J. Biol을 사용한 세포독성 복합체의 분리, 특성화 및 조제.제255,6947-6953호(1980)
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