Serpine

Als Serpine werden bestimmte untereinander ähnliche Proteine bezeichnet. Die ursprünglich entdeckten Serpine sind in der Lage, die Enzymaktivität von Serinproteinasen zu blockieren. Serpine kommen in allen Lebewesen vor; beim Menschen machen sie etwa zehn Prozent des Plasmaproteins aus. Wichtige Serpine sind Antitrypsin, Antithrombin, Ovalbumin, Plasminogen-Aktivator-Inhibitor und Neuroserpin. Ihre Aufgabe ist hauptsächlich die Regulation der Protease-Aktivität. Die Proteindatenbank UniProt zählt momentan über 40 gesicherte Mitglieder der Serpin-Familie, über 80 Sequenzen sind bekannt.

Strukturell zeichnen sich alle Serpine durch die Anwesenheit von drei β-Faltblättern und neun α-Helices aus, die zusammen eine unter Spannung stehende Struktur mit reaktivem Zentrum bilden. Dies führt dazu, dass jede proteolytische Spaltung an dieser Struktur zum Verlust der Inhibitor-Eigenschaft führt. Inhibitorische Serpine binden an Proteasen in der Nachbarschaft der katalytischen Domäne; der hemmende Effekt ergibt sich zunächst durch sterische Hinderung. Im Weiteren wird das Serpin durch die Protease aufgeschnitten – die freiwerdende Spannung im Serpin führt zu weitreichenden Konformationsänderungen und letztendlich zur Zerstörung der Protease. Die Hemmung ist also irreversibel.^[1]

Die Bezeichnungen Serpin und Serinprotease-Inhibitor sind nicht synonym, da es außerhalb der Serpine viele andere Hemmer von Serinproteinasen gibt, und Serpine auch andere Proteasen zu hemmen in der Lage sind. Die proteasehemmenden Serpine sind in der MEROPS-Datenbank im Clan 'ID' (Familie 'I4') zusammengefasst und bilden die umfangreichste Klasse von Protease-Inhibitoren.^[2]

Einzelnachweise