БІОХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ КАРБОКСИПЕПТИДАЗИ А НЕТРАНСФОРМОВАНОЇ ТКАНИНИ ТА ДОБРОЯКІСНОГО НОВОУТВОРЕННЯ МОЛОЧНОЇ ЗАЛОЗИ

К. А. Філіпцова, І. Л. Вовчук

Анотація


Досліджено біохімічні властивості карбоксипептидази А (КА) нетрансформованої тканини та доброякісного новоутворення молочної залози. Ферменти отримували за допомогою поетапного фракціонування (NH4)2SO4, діалізу в присутності 2 мМ Zn++ та гель-хроматографії та сефадексі – G 75. Встановлено, що КА нетрансформованої тканини та доброякісного новоутворення молочної залози подібні за субстратною специфічністюта за впливом більшості інгібіторів і активаторів, за винятком лейпептину, тозилгептанолу і диметилмоліемідангідриду, але відрізняються за спорідненістю до карбобензоксиглутамілфенілаланіну та чутливістю до фенілаланіну. Для КА нетрансформованої тканини молочної залози встановлено Кm = 0,24 мМ і Кі = 0,40 мМ, а для КА доброякісного новоутворення – Кm = 0,14 мМ і Кі = 0,16 мМ.


Ключові слова


карбоксипептидаза А; біохімічні властивості; молочна залоза; новоутворення

Повний текст:

PDF

Посилання


Marri R, Grenner D, Mejes P, Roduell V (2004) Biochemistry of the person [Biokhimiya cheloveka], Moskva: Mir, 381 p.

Vinogradova RP (1978) Molecular bases of the action enzymes [Molekulyarnye osnovy dejstviya fermentov], Kiev: Vyshcha shkola, 260 p.

Vovchuk IL, Petrov SА (2006) “Physicochemical properties of carboxypeptidase A from the non-malignized tissue and tumors ovarian of women” [“Fiziko-khimicheskie svojstva karboksipeptidazy A vydelenoj iz nemalignizirovanoj i opuholevoj tkanej yaichnika zhenshchin”], Material IX Ukrainian biochemical convention, 24-27 October 2006, Harkiv, p 35.

Kopylchuk GP, Yakovyshyn GV, Chorna IV (2007) “The activity of nucleus histonespecific proteinases the lymphocytes of the spleen beforehand irradiated rats with transportation Heren carcinoma” [“Aktyvnist yadernyh gistonospetsyfichnyh proteinaz limfotsytiv selezinky poperedno oprominenyh shchuriv z transplantovanoiu kartsynomoiu gerena”], Collection thesis to third International scientific conference student and graduate student, 23-27 April 2007, Lviv, pp 64-65.

Lapach SN, Chubenko AV, Babich PN (2001) Statistical methods in physician-biological study with use Excel [Statisticheskie metody v mediko-biologicheskih issledovaniyah s ispol‘zovaniem Excel], Kiev, MORION, 408 p.

Alonso-del-Rivero M, Trejo SA, Rodriguez dela Vega M(2009) “A novel metallocarboxypeptidase-like enzyme from the marine annelid Sabellastarte magnifica – a step into the invertebrate world of proteases”, FEBS J, No 17, 276, pp 4875-4890.

Anson ML, Mirsky AE (1932) “The estimation of pepsin with hemoglobin”, Journal of General Physiology, No 1, 16, pp 59-67.

Arolas JL, Popowicz GM, Bronsoms S (2005) “Study of a major intermediate in the oxidative folding of leech carboxypeptidase inhibitor: contribution of the fourth disulfide bond”, J Mol Biol, No 4, 352, pp 961-975.

Arolas JL, Vendrell J, Aviles FX, Fricker LD (2007) “Metallocarboxypeptidases: emerging drug targets in biomedicine”, Curr Pharm Des, No 3, 13, pp 347-364.

Austin BP, Tozser J, Bagossi P (2010) “The substrate specificity of Metarhizium anisopliae and Bos Taurus carboxypeptidases A: Insights into their use as tools for the removal of affinity tags”, Protein Expr Purif, No 2, 24, pр 102-109.

Bradshaw RS, Ericsson LH, Walsh KA, Neurath H (1969) “The amino acid sequence of bovine carboxypeptidase A”, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, No 4, 63, рр. 1389-1394.

Chong CR, Auld DS (2007) “Catalysis of zinc transfer by D-penicillamine to secondary chelators”, J Med Chem, No 22, 50, pp 5524-5527.

Deckert PM, Bornmann WG, Ritter G (2004) “Specific tumour localisation of a huA33 antibody--carboxypeptidase A conjugate and activation of methotrexate-phenylalanine”, Int J Oncol, No 5, 24, pp 1289-1295.

Fan SQ, Wei QY, Li MR (2003) “Expression and clinical significance of MMP-2, MMP-9, TIMP-1, and TIMP-2 in breast carcinoma”, Chinese Journal of Cancer (Ai Zheng), No 9, 22, pp 968–973.

Gacko M, Worowska A, Wozniak A (2005) “Lisosomal carboxypeptidase A”, Postepy Biochem, No 2, 51, pp 162-170.

Gomez-Ortiz M, Gomis-Ruth FX, Huber R, Aviles FX (1997) “Inhibition of carboxypeptidase A by excess zinc: analysis of the structural determinants by X-ray crystallography”, FEBS Lett, No 3, 400, pp 336-340.

Harbeck N, Thomssen C (2003) “u-Plasminogen activator (urinary plasminogen activator, urokinase) (uPA) and its PA-1 type 1 inhibitor are not only prognostically but also predictively significant and support clinical decisions on therapy in primary carcinoma of the breast”, Zentralblatt fur Gynakologie, No 9, 12, pp 362–367.

Igic R, Garber S, Sekosan M (2003) “Localization of carboxypeptidase A-like enzyme in rat kidney”, Peptides, No 8, 24, pp 1237-1240.

Janecki DJ, Reilly JP (2005) “Denaturation of metalloproteins with EDTA to facilitate enzymatic digestion and mass fingerprinting”, Rapid Commun Mass Spectrom, No 10, 19, pp 1268-1272.

Kilshtain AV, Warshel A (2009) “On the origin of the catalytic power of carboxypeptidase A and other metalloenzymes”, Proteins, No 3, 77, pp 536-550.

Kunitz MI (1946) “The determination of kaseine in the blood and urine”, Journal of Biological Chemistry, 164, pp 563-571.

Larsen KS, Auld DS (1991) “Characterization of an inhibitory metal binding site in carboxypeptidase A”, Biochemistry, No 10, 30, pp 2613-2618.

Levicar N, Kos J, Blejec A (2002) “Comparison of potential biological markers cathepsin B, cathepsin L, stefin A and stefin B with urokinase and plasminogen activator inhibitor-1 and clinicopathological data of breast carcinoma patients”, Cancer Detection and Prevention, No 1, 26, pp 42–49.

Li X, Solomon B (2001) “Zinc-mediated thermal stabilization of carboxypeptidase A”, Biomol. Eng, No 4, 18, pp 179-183.

Lowry OH, Rosenbrough NI,FanAZ, Randol RJ (1951) “Protein measurement with the Folin-Phenol reagent”, J. Biol. Chem., No 1, 194, pp 265-271.

Lyons PJ, Fricker LD (2010) “Substrate specificity of human carboxypeptidase A”, J Biol Chem, No 49, 285, pp 38234-38242.

Park JD, Kim DH (2002) “Cysteine derivatives as inhibitors for carboxypeptidase A: synthesis and structure-activity relationships”, J. Med. Chem., No 4, 45, pp 911-918.

Pejler G, Knight SD, Henningsson F, Wernersson S (2009) “Novel insights into the biological function of mast cell carboxypeptidase A”, Trends Immunol, No 8, 30, pp 401-408.

Pereira HJ, Souza LL, Salgado MC, Oliveira EB (2008) “Angiotensin processing is partially carried out by carboxypeptidases in the rat mesenteric arterial bed perfusate”, Regul Pept, No 1-3, 151, pp 135-138.

Petra PH, Neurath H (1969) “The heterogeneity of bovine caroxypeptidase A. The chromatographis purification of carboxypeptidase A”, Biochem, No 6, 8, pp 2466-2475.

Reddanna P, Prabhu KS, Whelan J, Reddy CC (2003) “Carboxypeptidase A-catalyzed direct conversion of leukotriene C4 to leukotriene F4”, Arch Biochem Biophys, No 2, 413, pp 158-163.

Schmidt D, Brennan SO (2007) “Modified form of the fibrinogen Bbeta chain (des-Gln Bbeta), a potential long-lived marker of pancreatitis”, Clin Chem, No 12, 53, pp 2105-2111.

Spyroulias GA, Galanis AS, Pairas G (2004) “Structural features of angiotensin-I converting enzyme catalytic sites: conformational studies in solution, homology models and comparison with other zinc metallopeptidases”, Curr Top Med Chem, No 4, 4, pp 403-429.

Steiner DF (2011) “On the discovery of precursor processing”, Methods Mol. Biol., 768, pp 3-11.

Tanco S, Zhang X. Morano C (2010) “Characterization of the substrate specificity of human carboxypeptidase A4 and implications for a role in extracellular peptide processing”, J Biol Chem, No 24, 285, pp 18385-18396.

Ton GN, Weichert JP, Longino MA (2005) “Methoxypoly(ethylene glycol)-conjugated carboxypeptidase A for solid tumor targeting: part II: pharmacokinetics and biodistribution in normal and tumor-bearing rodents”, J Control Release, No 1, 104, pp 155-166.

Van Aalten DM, Chong CR, Joshua-Tor L (2000) “Crystal structure of carboxypeptidase A complexed with D-cysteine at1.75 A – inhibitor-induced conformational changes”, Biochemistry, No 33, 39, pp 10082-10089.

Vinothini G, Aravindraja C, Chitrathara K, Nagini S (2011) “Correlation of matrix metalloproteinases and their inhibitors with hypoxia and angiogenesis in premenopausal patients with adenocarcinoma of the breast”, Clinical Biochemistry, No 12, 44, pp 969–974.

Tavassoli FA, Devilee P (2003) “World Health Organization Classification of Tumors”, Pathology and Genetics of Tumors of the Breast and Female Genital Organs, Lion: IARCPress, 432 p.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Биохимия человека: в 2-х т. Т. 1: Пер. с англ. / Р. Марри, Д. Греннер, П. Мейес, В. Родуэлл. – М.: Мир, 2004. – 381 с.
  2. Виноградова Р. П. Молекулярные основы действия ферментов / Р. П. Виноградова. – К.: Вища школа, 1978. – 260 с.
  3. Вовчук И. Л. Физико-химические свойства карбоксипептидазы А выделеной из немалигнизированой и опухолевой тканей яичника женщин / И. Л. Вовчук, С. А. Петров // Матеріали IX Українського біохімічного з’їзду (24-27 жовтня 2006 р.). – Харків: Харківський націон. ун-т ім. В.Н. Каразіна, 2006. – С. 35.
  4. Копильчук Г. П. Активність ядерних гістоноспецифічних протеїназ лімфоцитів селезінки попередньо опромінених щурів з трансплантованою карциномою герена / Г. П. Копильчук, Г. В. Яковишин, І. В. Чорна // Молодь та поступ біології: Збірник тез третьої Міжнародної наукової конференції студентів і аспірантів (23-27 квітня 2007 р.). – Львів: Львівський націон. ун-т ім. Івана Франка, 2007. – С. 64–65.
  5. Лапач С. Н. Статистические методы в медико-биологических исследованиях с использованием Excel: 2-е изд., перераб. и доп. / С. Н. Лапач, А. В. Чубенко, П. Н. Бабич. – К.: МОРИОН, 2001. – 408 с.
  6. Alonso-del-Rivero M. A novel metallocarboxypeptidase-like enzyme from the marine annelid Sabellastarte magnifica – a step into the invertebrate world of proteases / M. Alonso-del-Rivero, S. A. Trejo, M. Rodriguez dela Vega [et al] // FEBS J. – 2009. – V. 276, № 17. – P. 4875-4890.
  7. Anson M. L. The estimation of pepsin with hemoglobin / M. L. Anson, A. E. Mirsky // Journal of General Physiology. – 1932. – V. 16, № 1. – P. 59–67.
  8. Arolas J. L. Study of a major intermediate in the oxidative folding of leech carboxypeptidase inhibitor: contribution of the fourth disulfide bond / J. L. Arolas, G. M. Popowicz, S. Bronsoms [et al] // J Mol Biol. – 2005. – V. 352, № 4. – P. 961–975.
  9. Arolas J. L. Metallocarboxypeptidases: emerging drug targets in biomedicine / J. L. Arolas, J. Vendrell, F. X. Aviles, L. D. Fricker // Curr Pharm Des. – 2007. – V. 13, № 3. – P. 347–364.
  10. Austin B. P. The substrate specificity of Metarhizium anisopliae and Bos Taurus carboxypeptidases A: Insights into their use as tools for the removal of affinity tags / B. P. Austin, J. Tozser, P. Bagossi [et al] // Protein Expr Purif. – 2010. – V. 24, № 2. – Р. 102–109.
  11. Bradshaw R. S. The amino acid sequence of bovine carboxypeptidase A / R. S. Bradshaw, L. H. Ericsson, K. A. Walsh, H. Neurath // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 1969. – V. 63, № 4. – Р. 1389–1394.
  12. C hong C. R. Catalysis of zinc transfer by D-penicillamine to secondary chelators / C. R.Chong, D. S. Auld // J Med Chem. – 2007. – V. 50, № 22. – P. 5524–5527.
  13. Deckert P. M. Specific tumour localisation of a huA33 antibody--carboxypeptidase A conjugate and activation of methotrexate-phenylalanine / P. M. Deckert, W. G. Bornmann, G. Ritter [et al] // Int J Oncol. – 2004. – V. 24, № 5. – P. 1289–1295.
  14. Fan S. Q. Expression and clinical significance of MMP-2, MMP-9,TIMP-1, and TIMP-2 in breast carcinoma / S. Q. Fan, Q. Y. Wei, M. R. Li [et al.] // Chinese Journal of Cancer (Ai Zheng). – 2003. – V. 22, № 9. – P. 968–973.
  15. Gacko M. Lisosomal carboxypeptidase A / M. Gacko, A. Worowska, A. Wozniak [et al.] // Postepy Biochem. – 2005. – V. 51, № 2. – P. 162–170.
  16. Gomez-Ortiz M. Inhibition of carboxypeptidase A by excess zinc: analysis of the structural determinants by X-ray crystallography / M. Gomez-Ortiz, F. X. Gomis-Ruth, R. Huber, F. X. Aviles // FEBS Lett. – 1997. – V. 400, № 3. – P. 336–340.
  17. Harbeck N. u-Plasminogen activator (urinary plasminogen activator, urokinase) (uPA) and its PA-1 type 1 inhibitor are not only prognostically but also predictively significant and support clinical decisions on therapy in primary carcinoma of the breast / N. Harbeck, C. Thomssen // Zentralblatt fur Gynakologie. – 2003. – V. 12, № 9. – P. 362–367.
  18. Igic R. Localization of carboxypeptidase A-like enzyme in rat kidney / R. Igic, S. Garber, M. Sekosan [et all.] // Peptides. – 2003. – V. 24, № 8. – P. 1237–1240.
  19. Janecki D. J. Denaturation of metalloproteins with EDTA to facilitate enzymatic digestion and mass fingerprinting / D. J. Janecki, J. P. Reilly // Rapid Commun Mass Spectrom. – 2005. – V. 19, № 10. – P. 1268–1272.
  20. Kilshtain A.V. On the origin of the catalytic power of carboxypeptidase A and other metalloenzymes / A. V. Kilshtain, A. Warshel // Proteins. – 2009. – V. 77, № 3. – P. 536–550.
  21. Kunitz M. I. The determination of  kaseine in the blood and urine / M. I. Kunitz // Journal of Biological Chemistry. – 1946. – V. 164. – P. 563–571.
  22. Larsen K. S. Characterization of an inhibitory metal binding site in carboxypeptidase A / K. S. Larsen, D. S. Auld / Biochemistry. – 1991. – V. 30, № 10. – P. 2613–2618.
  23. Levicar N. Comparison of potential biological markers cathepsin B, cathepsin L, stefin A and stefin B with urokinase and plasminogen activator inhibitor-1 and clinicopathological data of breast carcinoma patients / N. Levicar, J. Kos, A. Blejec [et al] // Cancer Detection and Prevention. – 2002. – V. 26, № 1. – P. 42–49.
  24. Li X. Zinc-mediated thermal stabilization of carboxypeptidase A / X. Li, B. Solomon // Biomol.Eng. – 2001. – V. 18, № 4. – P. 179–183.
  25. Lowry O. H. Protein measurement with the Folin-Phenol reagent / O. H. Lowry, N. I. Rosenbrough, A. Z. Fan, R. J. Randol // J. Biol. Chem. – 1951. – V. 194, № 1. – P. 265–271.
  26. Lyons P. J. Substrate specificity of human carboxypeptidase A6 / P. J. Lyons, L. D. Fricker // J. Biol Chem. – 2010. – V. 285, № 49. – P. 38234–38242.
  27. Park J. D. Cysteine derivatives as inhibitors for carboxypeptidase A: synthesis and structure-activity relationships / J. D. Park, D. H. Kim // J. Med. Chem. – 2002. – V. 45, № 4. – P. 911–918.
  28. Pejler G. Novel insights into the biological function of mast cell carboxypeptidase A / G. Pejler, S. D. Knight, F. Henningsson, S. Wernersson // Trends Immunol. – 2009. – V. 30, № 8. – P. 401–408.
  29. Pereira H. J. Angiotensin processing is partially carried out by carboxypeptidases in the rat mesenteric arterial bed perfusate / H. J. Pereira, L. L. Souza, M. C. Salgado, E. B. Oliveira // Regul Pept. – 2008. – V. 151, № 1–3. – P. 135–138.
  30. Petra P. H. The heterogeneity of bovine caroxypeptidase A. The chromatographis purification of carboxypeptidase A / P. H. Petra, H. Neurath // Biochem. – 1969. – V. 8, № 6. – P. 2466–2475.
  31. Reddanna P. Carboxypeptidase A-catalyzed direct conversion of leukotriene C4 to leukotriene F4 / P. Reddanna, K. S. Prabhu, J. Whelan, C. C. Reddy // Arch Biochem Biophys. – 2003. – V. 413, № 2. – P. 158–163.
  32. Schmidt D. Modified form of the fibrinogen Bbeta chain (des-Gln Bbeta), a potential long-lived marker of pancreatitis / D. Schmidt, S. O. Brennan // Clin Chem. – 2007. – V. 53, № 12. – P. 2105-2111.
  33. Spyroulias G. A. Structural features of angiotensin-I converting enzyme catalytic sites: conformational studies in solution, homology models and comparison with other zinc metallopeptidases / G. A. Spyroulias, A. S. Galanis, G. Pairas [et al] // Curr Top Med Chem. – 2004. – V. 4, № 4. – P. 403–429.
  34. Steiner D. F. On the discovery of precursor processing / D. F. Steiner // Methods Mol. Biol. – 2011. – V. 768. – P. 3–11.
  35. Tanco S. Characterization of the substrate specificity of human carboxypeptidase A4 and implications for a role in extracellular peptide processing / S. Tanco, X. Zhang, C. Morano [et al.] // J. Biol Chem. – 2010. – V. 285, № 24. – P. 18385–18396.
  36. Ton G. N. Methoxypoly(ethylene glycol)-conjugated carboxypeptidase A for solid tumor targeting: part II: pharmacokinetics and biodistribution in normal and tumor-bearing rodents / G. N. Ton, J. P. Weichert, M. A. Longino [et al] // J. Control Release. – 2005. – V. 104, № 1. – P. 155–166.
  37. Van Aalten D. M. Crystal structure of carboxypeptidase A complexed with D-cysteine at 1.75 A - inhibitor-induced conformational changes / D. M. van Aalten, C. R. Chong, L. Joshua-Tor // Biochemistry. – 2000. – V. 39, № 33. – P. 10082–10089.
  38. Vinothini G. Correlation of matrix metalloproteinases and their inhibitors with hypoxia and angiogenesis in premenopausal patients with adenocarcinoma of the breast / G. Vinothini, C. Aravindraja, K. Chitrathara, S. Nagini // Clinical Biochemistry. – 2011. – V. 44, № 12. – P. 969–974.
  39. World Health Organization Classification of Tumors / F. A. Tavassoli, P. Devilee [et al.] // Pathology and Genetics of Tumors of the Breast and Female Genital Organs. – Lion: IARCPress 2003. – 432 p.




DOI: https://doi.org/10.18524/2077-1746.2016.2(39).82744

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.