Serpin
Serpin atau Serine Protease Inhibitor adalah sebuah kelompok besar protein yang bekerja sebagai penghambat protease dan merupakan penghambat protease terbesar dan paling banyak tersebar pada makhluk hidup. Gen yang menyerupai serpin telah ditemukan pada binatang, tumbuhan, virus pox dan bakteri. Serpin bekerja dengan cara mengubah bentuk untuk menghambat enzim target.[1]
| Serpin (serine protease inhibitor) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
.png) | |||||||||
| Identifikasi | |||||||||
| Simbol | Serpin, SERPIN (root symbol of family) | ||||||||
| Pfam | PF00079 | ||||||||
| InterPro | IPR000215 | ||||||||
| PROSITE | PDOC00256 | ||||||||
| SCOP | 1hle | ||||||||
| SUPERFAMILY | 1hle | ||||||||
| CDD | cd00172 | ||||||||
| |||||||||
Struktur
Serpin terdiri dari 350-400 asam amino dan memiliki berat molekul 40-50 kDa. Penyusunnya adalah 3 lembaran beta (A, B, C) dan 8-9 heliks alfa (hA-hI).[2]
Sebagai penghambat protease, serpin memiliki struktur lingkaran yang berguna untuk berhubungan dengan celah aktif protease. Berbeda dengan penghambat protease serin lainnya yang memiliki lingkaran pusat reaktif (LPR) yang pendek dan kaku, serpin memiliki LPR yang panjang dan lentur.[3]
Pembagian
Serpin dibagi dalam beberapa clade yaitu:[4][5]
- Clade A (Antitripsin-like)
- Clade B (Ovalbumin-like)
- Clade C (Antitrombin)
- Clade D (Heparin Kofaktor II)
- Clade E (PAI-1/GDN)
- Clade F (PEDF)
- Clade G (Penghambat C1)
- Clade H (Protein peredam panas 47)
- Clade I (Neuroserpin)
- Clade J (Belangkas)
- Clade K (Serangga)
- Clade L (Nematoda)
- Clade M (Schistosoma)
- Clade N (Viral SPI1-2/Crm-A-like)
- Clade O (Viral SPI3-like)
- Clade P (Tumbuhan)
Persebaran
Serpin terdapat pada semua makhluk hidup eukariota seperti binatang dan tumbuhan kecuali jamur dan klorofita. Serpin juga dapat ditemukan pada sebagian bakteri dan virus yang menginfeksi makhluk hidup eukariota.
Virus
Sejauh ini serpin baru ditemukan pada virus poxviridae. Serpin dari cabang Orthopoxvirus (pox sapi, ectromelia, vaccinia, variola dan pox kelinci) tergabung dalam 2 clade, yaitu clade n, mengandung serpin SPI-1-like dan SPI-2-like, dan clade o, mengandung serpin SPI-3-like.
Chordata
Serpin pada eukariota yang lebih tinggi dapat dibagi menjadi 2 kelompok besar, yaitu serpin intraselulkar (serpin-ov) dan serpin ekstraselular. Serpin-ov membentuk clade (b) dan merupakan nenek moyang dari serpin ekstraseluler.
Sedangkan serpin ekstraselular dapat dibagi ke dalam 8 clade, yang paling besar adalah clade a. Serpin dalam kelompok ini terlibat dalam banyak proses, paling umum adalah penghambatan proteinase serin.[6]
Manusia
Sampai saat ini serpin yang ditemukan pada manusia berjumlah 34 buah yang berasal dari sembilan clade. Serpin pada manusia berfungsi dalam proses penggumpalan darah, fibrinolisis dan peradangan. Sebanyak 7 serpin pada manusia tidak berfungsi sebagai penghambat proteinase.[7]
| Nama Gen | Nama Umum | Letak | Fungsi |
|---|---|---|---|
| SERPINA1 | Antitripsin | Ekstraselular | Menghambat elastase neutrofil |
| SERPINA2 | Protein terkait Antitripsin | Extracellular | Kemungkinan pseudogen |
| SERPINA3 | Antikimotripsin | Ekstracellular | Menghambat katepsin G |
| SERPINA4 | Kallistatin (PI4) | Extracellular | Menghambat kalikrein |
| SERPINA5 | Penghambat Protein C (PAI-3) | Extracellular | Menghambat protein C aktif |
| SERPINA6 | Globulin Pengikat Kortikosteroid | Extracellular | Mengikat kortisol |
| SERPINA7 | Globulin Pengikat Tiroksin | Extracellular | Mengikat tiroksin |
| SERPINA8 | Angiotensinogen | Extracellular | Memotong amino-terminal dengan renin protease mengakibatkan pelepasan angiotensin I |
| SERPINA9 | Centerin | Extracellular | Memelihara sel B naive |
| SERPINA10 | Penghambat Proteinase Protein Z-dependen | Extracellular | Menghambat faktor Z dan XI teraktivasi |
| SERPINA11 | XP_170754.3 | Extracellular | |
| SERPINA12 | Vaspin | Extracellular | Adipositokin pemeka insulin |
| SERPINA13 | XM_370772 | Extracellular | Menghambat elastase neutrofil |
| SERPINB1 | Penghambat Elastase Neutrofil Monosit | Intracellular | Menghambat uPA |
| SERPINB2 | Penghambat Pengaktif Plasminogen 2 (PAI2) | Intracellular/extracellular | Menghambat katepsin L dan V |
| SERPINB3 | Antigen Karsinoma Sel Skuamosa 1 | Intracellular | Menghambat katepsin G dan kimase |
| SERPINB4 | Antigen Karsinoma Sel Skuamosa 2 | Intracellular | Menghambat metastasis |
| SERPINB5 | Maspin | Intracellular | Menghambat katepsin G |
| SERPINB6 | Penghambat Proteinase 6 (PI6) | Intracellular | Pematangan megakariosit |
| SERPINB7 | Megsin | Intracellular | Menghambat furin |
| SERPINB8 | Antiproteinase sitoplasmik 8 (PI8) | Intracellular | Menghambat granzim B |
| SERPINB9 | Antiproteinase sitoplasmik 9 (PI9) | Intracellular | Menghambat trombin dan tripsin |
| SERPINB10 | Bomapin (PI10) | Intracellular | - |
| SERPINB11 | Epipin | Intracellular | Menghambat tripsin |
| SERPINB12 | Yukopin | Intracellular | Menghambat katepsin L dan K |
| SERPINB13 | Headpin (PI13) | Intracellular | Menghambat trombin dan faktor Xa |
| SERPINC1 | Antitrombin | Extracellular | Menghambat trombin |
| SERPIND1 | Kofaktor Heparin II | Extracellular | Menghambat trombin, uPA, tPA dan plasmin |
| SERPINE1 | Penghambat Aktivator Plasminogen 1 (PAI1) | Extracellular | Menghambat uPA dan tPA |
| SERPINE2] | Neksin Protease I (PI7) | Ekstracellular | |
| SERPINF1 | Hs.512272 | Extracellular | Molekul anti-angiogenik poten |
| SERPINF2 | Faktor Turunan Epitelium Pigmen | Extracellular | Penghambat plasmin |
| SERPING1 | Antiplasmin Alfa 2 | Extracellular | Penghambat esterase C1 |
| SERPINH1 | Protein Penyekat Panas 47kDa | Intracellular | Molekul Kaperon untuk kolagen |
| SERPINI1 | Neuroserpin | Extracellular | Penghambat tPA, uPA dan plasmin |
| SERPINI2 | Penghambat Proteinase Serin Turunan Myoepitelium | Extracellular | Menghambat metastasis kanker |
Sumber
- ^ a b Law RH, Zhang Q, McGowan S, Buckle AM, Silverman GA, Wong W, Rosado CJ, Langendorf CG, Pike RN, Bird PI, Whisstock JC (2006). "An overview of the serpin superfamily". Genome Biology. 7 (5): 216. doi:10.1186/gb-2006-7-5-216. PMC 1779521
. PMID 16737556.
- ^ Khan, Mohammad Sazzad; Singh, Poonam; Azhar, Asim; Naseem, Asma; Rashid, Qudsia; Kabir, Mohammad Anaul; Jairajpuri, Mohamad Aman (2011). "Serpin Inhibition Mechanism: A Delicate Balance between Native Metastable State and Polymerization". Journal of Amino Acids (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2020-01-19.
- ^ Huntington, J. A. (2011). "Serpin structure, function and dysfunction". Journal of Thrombosis and Haemostasis (dalam bahasa Inggris). 9 (s1): 26–34. doi:10.1111/j.1538-7836.2011.04360.x. ISSN 1538-7836.
- ^ Silverman, Gary A. & Lomas, David A (2007). Molecular And Cellular Aspects Of The Serpinopathies And Disorders In Serpin Activity (dalam bahasa Inggris). Singapore: World Scientific Publishing. hlm. 9–10. ISBN 978-981-256-963-9.
- ^ Gettins, Peter G.W., 2002.
- ^ Irving JA e (2000). "Phylogeny of the Serpin Superfamily: Implications of Patterns of Amino Acid Conservation for Structure and Function". Genome Research. doi:10.1101/gr.147800. Galat gaya Vancouver: punctuation (bantuan)
- ^ Gettins, Peter G. W. (2002-12-01). "Serpin Structure, Mechanism, and Function". Chemical Reviews. 102 (12): 4751–4804. doi:10.1021/cr010170+. ISSN 0009-2665.
