Калпаїн-2 ( , активована кальцієм нейтральна протеаза II, м-калпаїн, мілікалпаїн ) - внутрішньоклітинна гетеродимерна кальцій-активована цистеїнова протеаза. Цей фермент каталізує наступну хімічну реакцію
Широка ендопептидазна специфічність
Цей фермент належить до сімейства пептидаз С2. Один з 15 білків сімейства калпаїнів.
Структура Калпаїн-2 є гетеродимером каталітичної субодиниці, кодованої геном CAPN2, та регуляторної субодиниці CAPNS1. Каталітична субодиниця складається з чотирьох доменів: домену протеазного ядра 1 (PC1), домену протеазного ядра 2 (PC2), бета-сендвіч-подібного домену типу калпаїну (CBSW) та пента-EF-домену (PEF (L)). Каталітичний сайт утворюється між PC1 та PC2 при приєднанні двох атомів кальцію до них. Каталітична тріада складається із амінокислот C105, H262 і N286. Варто звернути увагу, що CAPN2 також містить N-кінцеву якірну спіраль, яка, однак, відщеплюється при активації протеази. Вважається, що ця спіраль відіграє певну роль у регуляції каталітичної активності.
Регуляторна субодиниця складається з двох доменів: домену багатого на гліцин (GR), і домену пента-EF-рук (PEF(S)) . Взаємодія між PEF(S) та PEF(L) через неспарений мотив EF-руки спричиняє димеризацію двох субодиниць. Гетеродимер калпаїну-2 дуже гомологічний калпаїну-1, який утворений каталітичною субодиницею CAPN1 та регуляторною субодиницею CAPNS1.
Властивості Не існує відомої консенсусної послідовності для протеолізу калпаїном-2, але є дані про понад 130 потенційних субстратів. Протеолітичне розщеплення калпаїном-2 регулюється наявністю іонів Са 2+. Для активації калпаїну-2 потрібна низька мілімолярна концентрація Са 2+. Внутрішньоклітинної концентрації Са 2+ (приблизно 100 нМ) недостатньо для активації цього ферменту, тому активація відбувається при надходженні іонів із позаклітинного простору або з ендоплазматичної мембрани. Крім того, калпаїн-1/2 можна інгібувати калпастатином (що кодується геном CAST), який зв'язується з доменами PEF каталітичної та регуляторної субодиниць калпаїну-1/2 і стерично перешкоджає зв'язуванню субстрату з активним сайтом.
Калпаїн-2 і рак Підвищений рівень білка калпаїну-2 у канині пухлини корелює з підвищеною агресивністю раку. Вважається, що механізм впливу калпаїн на агресивність раку полягає у протеолізі субстратів, що беруть участь у міграції клітин, проникненню в базову мембрану та в чутливості до хіміотерапії.
Номенклатура домену Раніша номенклатура використовувала римські цифри для позначення доменів калпаїну-2, починаючи з N-кінця CAPN2 і закінчуючи C-кінцем CAPNS1. Наприклад, PEF(L) та PEF(S) позначалися як Домен IV та Домен VI, відповідно.
Дивись також Дослідницький портал Calpain CAPN2 Кристалічна будова людського калпаїну-2
Примітки