los Prohormonas convertasa cataliza la separación de componentes innecesarios de proteohormonas y neuropéptidos. Por lo general, surte efecto inmediatamente después de que se hayan traducido las proteínas correspondientes. En muy raras ocasiones se han encontrado enfermedades relacionadas con la convertasa de prohormonas.
¿Qué es Prohormone Convertase?
La prohormona convertasa es una serina proteasa, que convierte las proteínas recién formadas de su forma original al dividir ciertos componentes proteicos en su forma efectiva.
Cuando se menciona la prohormona convertasa, generalmente se hace referencia a la proproteína convertasa 1 (PC1). Convierte muchas proteohormonas y neuropéptidos de su proforma a la forma efectiva como parte de la denominada modificación postraduccional. Un ejemplo de esto es la reacción catalítica de la proinsulina en la insulina.
Además de la proinsulina, la proproteína convertasa 1 participa en la modificación de proopiomelanocortina, prorenina, prodinorfina, proencefalina, oxitocina, neurofisina y prosomatostatina. Inmediatamente después de la traducción (biosíntesis de proteínas), estas proteínas se transforman en la proteína efectiva real separando los componentes de la proteína. En el proceso, los enlaces peptídicos se rompen.
Dado que la prohormona convertasa es una serina proteasa, el centro catalítico de esta enzima es la llamada tríada catalítica, que consta de los tres aminoácidos ácido aspártico, histidina y serina. Sus residuos de aminoácidos están unidos entre sí mediante enlaces de hidrógeno. Esta combinación les permite romper catalíticamente enlaces peptídicos. La catálisis tiene lugar a través de intermedios covalentes y, por lo tanto, se denomina catálisis covalente.
La proproteína convertasa 1 (PC1) consta de 643 aminoácidos. Un ion calcio actúa como cofactor. Otras convertasas prohormona son PC2 y PC3 además de PC1.
Función y tarea
La función de la prohormona convertasa debe ilustrarse primero usando el ejemplo de la insulina. Durante la traducción de la síntesis de insulina, se produce preproinsulina, que consta de una secuencia señal, la cadena B, un péptido C y una cadena A. Toda la molécula está formada por 110 aminoácidos. Después de su transporte al retículo endoplásmico, la secuencia señal se escinde con la formación de proinsulina, formándose puentes disulfuro entre la cadena A y la cadena B. La proinsulina ahora contiene 84 aminoácidos. Luego, la cadena C se separa mediante peptidasas especiales (prohormonas convertasa). Las cadenas que quedan solo están conectadas por puentes disulfuro. La cadena A contiene 21 aminoácidos y la cadena B 30 aminoácidos. Ahora se ha formado insulina, que se estabiliza en forma de hexámero por un ión de zinc.
La proopiomelanocortina es otro posible sustrato de la prohormona convertasa. La proopiomelanocortina se secreta en la adenohipófisis, el hipotálamo, la placenta o el epitelio y es el precursor de algunas hormonas peptídicas importantes. Puede dividirse en 10 hormonas diferentes mediante la prohormona convertasa. Estos incluyen adrenocorticotropina (ACTH), hormonas estimulantes de melanocitos, péptidos intermedios similares a corticotropina (CLIP), gammalipotropina o betaendorfina.
Las hormonas formadas se sintetizan postraduccionalmente a partir de la prohormona. Los péptidos opioides encefalina y dinorfina también están formados por convertasas de proencefalina y prodifomina. Actúan como analgésicos naturales.
Otro ingrediente activo es la renina similar a una hormona, que se produce a partir de la prorenina mediante convertasas. La renina promueve la formación de vasopresina a través de diversas reacciones. La vasopresina es una hormona antidiurética. La hormona oxitocina, a su vez, siempre se produce como neurofisina de oxitocina. Esta se almacena en el lóbulo posterior de la glándula pituitaria y, si es necesario, se divide en oxitocina y neurofisina mediante catálisis con prohormona convertasa.
Las causas de la formación de formas pro de diversas proteohormonas y neuropéptidos son diversas. Principalmente se debe a que son formas económicas de almacenamiento y transporte. Sin embargo, deben cambiarse para que sean efectivos. Las prohormonas pertenecen generalmente al grupo de proteínas precursoras, que también contienen proenzimas y proteínas estructurales precursoras. Todas las proteínas precursoras contienen secuencias adicionales que afectan la actividad de la proteína de tal manera que se vuelve inactiva. Esto sucede por la influencia de estas secuencias en la conformación de la estructura terciaria. Cuando se escinden las secuencias adicionales, se produce un cambio repentino de conformación dentro de la molécula. Toda la molécula se activa nuevamente.
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Las enfermedades relacionadas con la prohormona convertasa son muy raras. Suelen ocurrir en el caso de defectos genéticos. No se sabe por qué los trastornos son tan raros. La mayoría de las mutaciones genéticas pueden ser tan graves que no pueden reconciliarse con la vida.
Sin embargo, se conocen algunos casos en los que se ha encontrado una mutación en el gen PCSK1. Las enfermedades están asociadas con trastornos metabólicos graves. La deficiencia de prohormona convertasa I se ha descrito en dos pacientes solamente. Esta es una mujer de 43 años y una niña. Ambos pacientes desarrollaron obesidad extrema en la infancia. También se observaron hipoglucemias graves y niveles elevados de prohormonas de algunas proteohormonas. Al mismo tiempo, ambos pacientes presentaban trastornos de absorción en los intestinos, que se acompañaban de diarrea severa. La mujer también padecía hipogonadismo hipogonadotrópico sin menstruación.
Los diversos síntomas son el resultado de una falla en la producción de hormonas efectivas a partir de las formas pro de proteohormonas. La proinsulina aumenta mucho cuando la insulina es baja. Es difícil de transformar. Sin embargo, la proinsulina ya reduce el nivel de azúcar en sangre. Sin embargo, debido a que la concentración es tan alta, conduce a hipoglucemia. Entonces también aumentan otras prohormonas como el proglucagón o la proopiomelanocortina. Los trastornos digestivos permanentes son causados por el bajo nivel de somastatina, ya que la prosomastatina ya no se convierte en somastatina. Por tanto, la pepsina, la gastrina y las enzimas pancreáticas ya no pueden inhibirse.
