Proteasi
Ruolo delle Proteasi a Ser
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•
Tripsina (pancreas) – digestione
Chimotripsina (pancreas) – digestione
Elastasi (panceras) – digestione
Trombina (siero) – coagulazione del sangue
Plasmina (siero) – dissoluzione di coaguli
Kallikreina (sangue e tessuti) – controllo flusso
sang.
C1 complemento (siero) – lisi cell.
cell Nella risposta
immun.
Proteasi acrosomiale (spermatica) – fecondazione
P
Proteasi
lisosomiali
l
l (lisosomi)
(l
) – turnover cellulare
ll l
Cocoonasi (bachi da seta) – lisi del bozzolo
...
Page 518
P
X-Ray structure of bovine trypsin.
Page 519
P
X-Ray
y structure of bovine trypsin.
yp
Attivazione e inibizione
di proteasi a Ser nella
famiglia tripsina
tripsinachimotripsina-elastasi
p
Attivazione proteolitica della
chimotripsina
hi t i i
Page 527
P
Activation of trypsinogen to form trypsin.
Kinemage Exercise 10-4
10 4
• Attivazione del chimotripsinogeno
Page 516
P
Idrolisi di p-nitrofenil-acetato a 2 conc. di
chimotripsina
Titolazione di Ser195 con DIPF
Page 517
P
Alchilazione di His57 con TPCK: affinity labeling
Page 522
P
Page 524
P
Stabilizzazione dello stato di transizione
( )C
(a)
Complesso
l
di Mi
Michaelis
h li
Page 524
P
Stabilizzazione dello stato di transizione
(b) Intermedio tetraedrico
Page 523
P
Trypsin–BPTI complex.
Famiglie di proteasi a Ser NON-omologhe
NON omologhe
• Chimotripsina-Elastasi
• Streptomyces griseus proteasi A (20%
ident.Chimotripsina)
• Diverse
Di
proteasi
t
i virali
i li (di
(diade
d Hi
His-Ser)
S ) es.
Flavivirus.
• Subtilisina
• Carbossipeptidasi II (germogli vegetali)
egetali)
• E.coli ClpP
p ((degradazione
g
citosolica))
Page 521
P
Relative positions of the active site residues in
subtilisin,
btili i chymotrypsin,
h
t
i serine
i
carboxypeptidase
b
tid
II,
II and
d
ClpP protease.
Famiglie capostipite di proteasi
• Proteasi a Ser (chimotripsina,
p p
, ...))
subtilisina,, Ser-carbossipeptidasi,
• Proteasi a Cys (catepsine, papaina,
caspasi ...))
caspasi,
• Metallo-proteasi (carbossipeptidasi-A,
termolisina, Met-Zinc-ine, ...)
• Asp proteasi (pepsina,
(pepsina Asp-proteasi di
virus, ...)
Le proteasi come bersaglio di
farmaci
Le proteasi come bersaglio di farmaci
•
•
•
•
•
•
•
Ultimi 30 anni
Recettore
Agonista: modifica la funzione
Antagonista: blocca il legame dell
dell’agonista
agonista
In vitro screens
Lead compound KD < 1 μM
IC50 e altri indicatori ED50, TD50, LD50 Æ negli
enzimi @ [S]<<Km IC50 = KI
• SAR / QSAR
Page 530
P
C = IC50, ...
P:
Idrofobicita’
Volume
pKa
Formatori di H-bonds
...
G fi QSAR
Grafico
Page 530
P
G fi QSAR
Grafico
Farmacologia
• Farmacodinamica
• Farmacocinetica
• (pH 1, enzimi digestivi, assorbimento,
b i
barriere,
albumina
lb i e altri
lt i scavenger,
CytP450, escrezione, tessuti target, ... )
• Biodisponibilita’
Page 533
P
Sito attivo del citocromo P450CCAM di
Pseudomonas putida
Test clinici di potenziali farmaci
• F
Fase I:
I sicurezza,
i
d
dosaggio,
i via
i di
somministrazione (20-100 volontari sani)
• Fase II: efficacia contro la malattia target;
protocolli somministrazione
dosi finali e p
(100-500 pazienti malati; singolo cieco)
• Fase III: effetti indesiderati a lungo
termine, efficacia reale (1000-5000
pazienti malati; doppio cieco)
• Es. VIOXX ritirato dal mercato
Asp proteinasi (proteasi acide)
Asp-proteinasi
•
•
•
•
•
•
•
•
Pepsina
Chi
Chimosina
i (rennina)
(
i )
Catepsine D , E (lisosomiali)
R i
Renina
β-secretasi
A
Asp-proteasi
t
i di fungo
f
...
P t i
Proteinasi
i acide
id di virus
i
Page 537
P
Ruolo della renina nella regolazione
della pressione sanguigna.
Page 537
P
Struttura 3D della pepsina
umana
Page 537
P
Struttura dei residui Asp attivi nel sito
catalitico della pepsina
Page 538
P
Meccanismo catalitico delle Aspproteasi
Page 536
P
Poliproteine gag e gag
gag–pol
pol di HIV-1
HIV 1
Assemblaggio, budding e maturazione del virus HIV-1
Page 536
P
Siti di taglio proteolitico nelle
poliproteine di HIV-1
Page 538
P
Struttura 3D della Asp
Asp-proteasi
proteasi di HIV
Page 538
P
Struttura 3D della Asp-proteasi di HIV in
complesso con l’inibitore Saquinavir
Riconoscimento del substrato in HIV
A
Asp-proteasi
t
i
Page 539
P
spesso Phe, Tyr
spesso Pro
Page 540
P
Confronto tra le strutture di analoghi di
peptide
tid (peptido-mimetici)
(
tid
i ti i)
Page 540
P
Inibitori di HIV proteasi in uso clinico
Page 545
P
carboxypeptidase
yp p
A.
Classi di farmaci “recenti”
recenti
•
•
•
•
•
•
•
•
Antibiotici
A
tibi ti i
Antinfiammatori
Analgesici e anestetici
Cardio vascolari
Cardio-vascolari
Psico-farmaci
Antiallergici/antiasmatici
Immunosoppressori
Chemioterapici
