SLPI (SLPI)
Антилейкопротеиназа, также известная как секреторный ингибитор лейкоцитарной протеазы (англ. Antileukoproteinase, secretory leukocyte protease inhibitor, SLPI), представляет собой фермент, который у человека кодируется геном SLPI.[5][6][7] SLPI — высоко катионный одноцепочечный белок с восемью внутримолекулярными дисульфидными связями. Он содержится в больших количествах в слизистой оболочке бронхов, шейки матки и носа, слюне и семенной жидкости. SLPI ингибирует эластазу лейкоцитов, катепсин G человека, трипсин человека, эластазу нейтрофилов и химазу[англ.] тучных клеток. Рентгеновская кристаллография показала, что SLPI имеет два гомологичных домена из 53 и 54 аминокислот, один из которых проявляет антипротеазную активность (C-концевой домен). Другой домен (N-концевой домен) по известным данным не выполняет никакой функции.
Функция
[править | править код]Этот ген кодирует секретируемый ингибитор, который защищает эпителиальные ткани от сериновых протеаз. Он содержится в различных секретах, включая семенную плазму, цервикальную слизь и бронхиальный секрет, и обладает сродством к трипсину, эластазе лейкоцитов и катепсину G. Его ингибирующий эффект способствует иммунному ответу, защищая поверхности эпителия от атаки эндогенных протеолитических ферментов; считается также, что белок обладает антибиотической активностью широкого спектра действия.[7]
Клиническое значение
[править | править код]Ген SLPI экспрессируется клетками слизистой оболочки в тканях легких, шейки матки, семенных пузырьках и околоушных протоках. SLPI также является одним из доминирующих белков эпителиального секрета в носовой полости и других носовых выделений. Экспрессия тканевого SLPI демонстрирует четкую компартментализацию, будучи самой высокой в эндоцервиксе и самой низкой в эндометрии женщин в постменопаузе. Гормональное лечение дифференцированно регулирует экспрессию тканевого SLPI репродуктивного тракта.[8] Многие заболевания, такие как эмфизема, муковисцидоз и идиопатический фиброз легких, характеризуются повышенным уровнем эластазы нейтрофилов. SLPI является одним из основных средств защиты от разрушения легочных тканей и эпителия эластазой нейтрофилов. Считается, что SLPI является преобладающим ингибитором эластазы в секрете, в то время как α1-антитрипсин[англ.] является преобладающим ингибитором эластазы в тканях. Несколько заболеваний, включая перечисленные, на самом деле являются результатом подавления защитных сил SLPI и α1-антитрипсина эластазой нейтрофилов. Было высказано предположение, что рекомбинантный человеческий SLPI можно вводить для лечения симптомов муковисцидоза, генетической эмфиземы и астмы. Кроме того, периодически проводился мониторинг SLPI в попытке связать его уровни с различными патологическими состояниями. Повышенный уровень SLPI в носовых выделениях и бронхоальвеолярном секрете может свидетельствовать о воспалительных заболеваниях легких или аллергических реакциях, а повышенный уровень SLPI в плазме — о пневмонии.[9]
Повышенный уровень SLPI в слюне и плазме также может быть показателем ВИЧ-инфекции. Это очевидно из-за фактического отсутствия передачи ВИЧ при оральном контакте. Эта противовирусная активность обусловлена вмешательством SLPI в процессы, которые осуществляются протеазой, такие как проникновение в клетку-хозяина и репликация вирусного генетического материала. Исследования показали, что снижение уровня SLPI в слюне также снижает его анти-ВИЧ-активность.[9][10][11][12] Особо примечателен тот факт, что SLPI проявляет анти-ВИЧ-свойства в физиологических условиях, а не в искусственных.[9]
Кроме того, было показано, что существует обратная корреляция между уровнями SLPI и инфицированием вирусом папилломы человека высокого риска (ВПЧ), демонстрируя, что высокие уровни SLPI обеспечивают защиту от ВПЧ-инфекции.[13][14][15]
Взаимодействие
[править | править код]Было показано, что SLPI взаимодействует с PLSCR1[англ.] и PLSCR4[англ.] на плазматической мембране Т-клеток, особенно вблизи CD4.[16][17] Предполагается, что эта связь является одним из механизмов ингибирования SLPI ВИЧ-инфекции.
Кроме того, было обнаружено, что SLPI способен связывать гетеротетрамер Аннексин A2[англ.]/S100A10[англ.] (A2t), кофактор ВИЧ-инфекции, на поверхности макрофагов.[18] Было также показано, что это взаимодействие с A2t блокирует внедрение ВПЧ и инфицирование эпителиальных клеток.[19]
Примечания
[править | править код]- ↑ 1 2 3 GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000124107 - Ensembl, May 2017
- ↑ 1 2 3 GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000017002 - Ensembl, May 2017
- ↑ Ссылка на публикацию человека на PubMed: Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ↑ Ссылка на публикацию мыши на PubMed: Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ↑ Stetler G, Brewer MT, Thompson RC (Oct 1986). "Isolation and sequence of a human gene encoding a potent inhibitor of leukocyte proteases" Архивная копия от 25 ноября 2023 на Wayback Machine. Nucleic Acids Research. 14 (20): 7883–96. doi:10.1093/nar/14.20.7883. PMC 311822 Архивная копия от 25 ноября 2023 на Wayback Machine. PMID 3640338 Архивная копия от 25 ноября 2023 на Wayback Machine
- ↑ Clauss A, Lilja H, Lundwall A (Nov 2002). "A locus on human chromosome 20 contains several genes expressing protease inhibitor domains with homology to whey acidic protein". The Biochemical Journal. 368 (Pt 1): 233–42. doi:10.1042/BJ20020869. PMC 1222987. PMID 12206714 Архивная копия от 4 марта 2023 на Wayback Machine.
- ↑ 1 2 "Entrez Gene: SLPI secretory leukocyte peptidase inhibitor".
- ↑ Kumar R, Vicari M, Gori I, Achtari C, Fiche M, Surbeck I, Damnon F, Canny GO (September 2011). "Compartmentalized secretory leukocyte protease inhibitor expression and hormone responses along the reproductive tract of postmenopausal women". J Reprod Immunol. 92 (1–2): 88–96. doi:10.1016/j.jri.2011.06.103. PMID 21940052 Архивная копия от 27 ноября 2023 на Wayback Machine.
- ↑ 1 2 3 McNeely TB, Dealy M, Dripps DJ, Orenstein JM, Eisenberg SP, Wahl SM (Jul 1995). "Secretory leukocyte protease inhibitor: a human saliva protein exhibiting anti-human immunodeficiency virus 1 activity in vitro" Архивная копия от 30 августа 2023 на Wayback Machine. The Journal of Clinical Investigation. 96 (1): 456–64. doi:10.1172/JCI118056. PMC https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC185219 Архивная копия от 30 августа 2023 на Wayback Machine 185219]. PMID 7615818 Архивная копия от 29 августа 2023 на Wayback Machine.
- ↑ Nagashunmugam T, Malamud D, Davis C, Abrams WR, Friedman HM (Dec 1998). "Human submandibular saliva inhibits human immunodeficiency virus type 1 infection by displacing envelope glycoprotein gp120 from the virus". The Journal of Infectious Diseases. 178 (6): 1635–41. doi:10.1086/314511. PMID 9815215 Архивная копия от 26 ноября 2023 на Wayback Machine.
- ↑ Shugars DC, Wahl SM (Jul 1998). "The role of the oral environment in HIV-1 transmission". Journal of the American Dental Association. 129 (7): 851–8. doi:10.14219/jada.archive.1998.0349. PMID 9685760 Архивная копия от 26 ноября 2023 на Wayback Machine.
- ↑ Malamud D, Friedman HM (1993-01-01). "HIV in the oral cavity: virus, viral inhibitory activity, and antiviral antibodies: a review". Critical Reviews in Oral Biology and Medicine. 4 (3–4): 461–6. doi:10.1177/10454411930040032901. PMID 8373998 Архивная копия от 26 ноября 2023 на Wayback Machine.
- ↑ Hoffmann M, Quabius ES, Tribius S, Hebebrand L, Görögh T, Halec G, Kahn T, Hedderich J, Röcken C, Haag J, Waterboer T, Schmitt M, Giuliano AR, Kast WM (May 2013). "Human papillomavirus infection in head and neck cancer: the role of the secretory leukocyte protease inhibitor" Архивная копия от 15 мая 2022 на Wayback Machine. Oncology Reports. 29 (5): 1962–8. doi:10.3892/or.2013.2327. PMC 3658815 Архивная копия от 15 мая 2022 на Wayback Machine. PMID 23467841 Архивная копия от 13 февраля 2023 на Wayback Machine.
- ↑ Pierce Campbell CM, Guan W, Sprung R, Koomen JM, O'Keefe MT, Ingles DJ, Abrahamsen M, Giuliano AR (Dec 2013). "Quantification of secretory leukocyte protease inhibitor (SLPI) in oral gargle specimens collected using mouthwash" Архивная копия от 27 ноября 2023 на Wayback Machine. Journal of Immunological Methods. 400–401: 117–21. doi:10.1016/j.jim.2013.10.005. PMC 3990009 Архивная копия от 27 ноября 2023 на Wayback Machine. PMID 24140751 Архивная копия от 16 сентября 2023 на Wayback Machine.
- ↑ Quabius ES, Möller P, Haag J, Pfannenschmidt S, Hedderich J, Görögh T, Röcken C, Hoffmann M (Mar 2014). "The role of the antileukoprotease SLPI in smoking-induced human papillomavirus-independent head and neck squamous cell carcinomas" Архивная копия от 26 ноября 2023 на Wayback Machine. International Journal of Cancer. 134 (6): 1323–34. doi:10.1002/ijc.28462. PMID 23996702 Архивная копия от 27 ноября 2023 на Wayback Machine. S2CID 5116569.
- ↑ Tseng CC, Tseng CP (Jun 2000). "Identification of a novel secretory leukocyte protease inhibitor-binding protein involved in membrane phospholipid movement". FEBS Letters. 475 (3): 232–6. doi:10.1016/s0014-5793(00)01700-2. PMID 10869562 Архивная копия от 26 ноября 2023 на Wayback Machine. S2CID 35688498.
- ↑ Py B, Basmaciogullari S, Bouchet J, Zarka M, Moura IC, Benhamou M, Monteiro RC, Hocini H, Madrid R, Benichou S (2009-01-01). "The phospholipid scramblases 1 and 4 are cellular receptors for the secretory leukocyte protease inhibitor and interact with CD4 at the plasma membrane" Архивная копия от 2 июля 2022 на Wayback Machine. PLOS ONE. 4 (3): e5006. Bibcode:2009PLoSO...4.5006P. doi:10.1371/journal.pone.0005006. PMC 2659420 Архивная копия от 2 июля 2022 на Wayback Machine. PMID 19333378 Архивная копия от 3 марта 2023 на Wayback Machine.
- ↑ Ma G, Greenwell-Wild T, Lei K, Jin W, Swisher J, Hardegen N, Wild CT, Wahl SM (Nov 2004). "Secretory leukocyte protease inhibitor binds to annexin II, a cofactor for macrophage HIV-1 infection" Архивная копия от 26 ноября 2023 на Wayback Machine. The Journal of Experimental Medicine. 200 (10): 1337–46. doi:10.1084/jem.20041115. PMC 2211913 Архивная копия от 26 ноября 2023 на Wayback Machine. PMID 15545357 Архивная копия от 26 ноября 2023 на Wayback Machine.
- ↑ Woodham AW, Da Silva DM, Skeate JG, Raff AB, Ambroso MR, Brand HE, Isas JM, Langen R, Kast WM (2012-01-01). "The S100A10 subunit of the annexin A2 heterotetramer facilitates L2-mediated human papillomavirus infection" Архивная копия от 5 мая 2022 на Wayback Machine. PLOS ONE. 7 (8): e43519. Bibcode:2012PLoSO...743519W Архивная копия от 5 октября 2022 на Wayback Machine. doi:10.1371/journal.pone.0043519. PMC 3425544 Архивная копия от 5 мая 2022 на Wayback Machine. PMID 22927980 Архивная копия от 16 февраля 2023 на Wayback Machine.