Proteinase 3
Synonym: Myeloblastin
Englisch: proteinase 3
Definition
Proteinase 3, kurz PR3 oder PRTN3, ist ein proteolytisch wirksames Enzym, das eine wichtige Rolle im Immunsystem spielt. Es handelt sich um eine Serinprotease, die von neutrophilen Granulozyten exprimiert wird.
Genetik
Die Proteinase 3 ist mit der neutrophilen Elastase (ELA2) und Azurocidin (AZU) verwandt. Diese Enzyme werden auf demselben Genabschnitt auf Chromosom 19 kodiert. Der genaue Genlokus für Proteinase 3 ist 19p13.3. Das PR3-Gen hat einen Umfang von etwa 6,5 Kilobasen und ist über 5 Exons verteilt. Es kodiert für ein primäres Genprodukt von 256 Aminosäuren.
Biochemie
Nach dem Spleißen der N-terminalen Signalsequenz und des Propeptids entsteht ein Protein aus 222 Aminosäuren, das eine molekulare Masse von rund 24 kDa besitzt.[1] Durch N-Glykosylierung an den Aminosäuren 129 und 174 entsteht schließlich ein kationisches Glykoprotein, das rund 29 kDa schwer ist. Es enthält eine hoch konservierte katalytische Triade (His57, Asp102 and Ser195).[1]
Funktion
Proteinase 3 kommt in den azurophilen Granula (α-Granula) der neutrophilen Granulozyten und in den Lysosomen von Monozyten vor. Durch Aktivierung der Granulozyten verschmelzen die Granula mit der Zellmembran und setzen so extrazellulär die Proteinase 3 frei.
Die Funktion ist zur Zeit (2022) noch nicht vollständig geklärt. Proteinase 3 wirkt proteolytisch und spaltet u.a. Elastin, Fibronectin, Laminin, Hämoglobin und Kollagen Typ IV.[2] Dadurch trägt das Enzym zum Gewebeumbau (Remodelling) im Entzündungsbereich bei.
Außerdem spaltet die Proteinase 3 verschiedene Proteine in antibakterielle Peptide, die u.a. gegen Escherichia coli, Candida albicans und andere Mikroorganismen wirksam sind. Darüber hinaus aktiviert sie proinflammatorische Zytokine.
Alpha-1-Antitrypsin hemmt die Proteinase 3.
Klinik
Bei der Granulomatose mit Polyangiitis (GPA) werden Autoantikörper, so genannte cANCA, gegen Proteinase 3 gebildet.
Quellen
- ↑ 1,0 1,1 Helena Crisford, Elizabeth Sapey & Robert A. Stockley: Proteinase 3; a potential target in chronic obstructive pulmonary disease and other chronic inflammatory disease. Respiratory Research volume 19, Article number: 180 (2018)
- ↑ Shunji Sugawara: Immune functions of proteinase 3. Crit Rev Immunol. 2005;25(5):343-60. PMID: 16167885 DOI: 10.1615/critrevimmunol.v25.i5.10