α-Aspartyl-Dipeptidase E

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α-Aspartyl-Dipeptidase E (ASPE) ist ein Enzym, das eine entscheidende Rolle in verschiedenen biologischen Prozessen spielt. Wir zielen darauf ab, einen umfassenden Überblick über ASPE zu geben, einschließlich seiner Struktur, Funktionen, klinischen Bedeutung und anderer relevanter Informationen.

Struktur

ASPE ist ein intrazelluläres Enzym, das hauptsächlich im Zytoplasma und in Lysosomen verschiedener Gewebe, einschließlich Gehirn, Leber, Niere und Lunge, vorkommt. Es ist ein homodimeres Protein, das aus zwei identischen Untereinheiten besteht, von denen jede 346 Aminosäuren enthält. Das Enzym gehört zur M20-Familie der Metallopeptidasen und benötigt zweiwertige Metallionen wie Zink für seine katalytische Aktivität.

Funktionen

• Peptidabbau: Die Hauptfunktion von ASPE ist die eines Exopeptidase, die die Hydrolyse von Dipeptiden am N-Terminus von Peptid-Substraten katalysiert. Es hat eine breite Spezifität für Dipeptide, insbesondere für solche, die Asparaginsäure (Asp) am N-Terminus enthalten.
• Neuropeptidstoffwechsel: ASPE ist am Stoffwechsel von Neuropeptiden (z. B. Substanz P, Neurokinin A und Neurokinin B) beteiligt, indem es das Dipeptid vom N-Terminus abspaltet. Diese enzymatische Aktivität ist entscheidend für die Regulierung der Neuropeptidspiegel und -aktivität im Nervensystem.
• Aminosäure-Homöostase: ASPE ist am Katabolismus von Asp-haltigen Peptiden und Dipeptiden beteiligt und somit an der Aufrechterhaltung der Aminosäure-Homöostase. Es spielt eine wichtige Rolle beim Recycling von Asp und der Freisetzung von freien Aminosäuren für zelluläre Prozesse.

Regulation und Modulation

Die Aktivität von ASPE kann durch eine Vielzahl von Faktoren wie pH, Temperatur und das Vorhandensein von zweiwertigen Metallionen moduliert werden. Darüber hinaus wurden eine Reihe von Verbindungen und Inhibitoren als Modulatoren der ASPE-Aktivität identifiziert. Dazu gehören synthetische Peptidomimetika und Naturstoffe, die die ASPE-Aktivität erhöhen oder hemmen. Die Suche nach ASPE-Modulatoren könnte neue Wege für die Behandlung von Krankheiten eröffnen, die mit einer Dysregulation von ASPE verbunden sind.

Klinische Bedeutung

• Neurologische Störungen: ASPE wurde in der Pathogenese einer Reihe von neurologischen Störungen, einschließlich Alzheimer-Krankheit und Parkinson-Krankheit, impliciert. Studien haben gezeigt, dass die ASPE-Aktivität und die Expressionsniveaus im Gehirn von Patienten mit diesen Krankheiten verändert sind, was darauf hindeutet, dass ASPE möglicherweise an der Krankheitsprogression beteiligt ist.
• Peptidtherapeutika: Die ASPE-Aktivität kann die Pharmakokinetik und Wirksamkeit von Peptidtherapeutika erheblich beeinflussen, und der ASPE-vermittelte Peptidabbau kann die Halbwertszeit und Bioverfügbarkeit therapeutischer Peptide einschränken, wodurch ihre klinische Wirksamkeit beeinträchtigt wird. Daher ist es entscheidend, die Rolle von ASPE im Peptidstoffwechsel zu verstehen, um das Design von Arzneimitteln zu optimieren.
• Krebs: ASPE wurde auch mit der Krebsprogression und Metastasierung in Verbindung gebracht. Eine erhöhte Expression von ASPE wurde in bestimmten Krebsarten, wie Lungen- und Leberzellkarzinom, beobachtet. Es wird angenommen, dass ASPE das Tumorwachstum und die Invasion fördern kann, indem es die Neuropeptid-Signalübertragung und das Gleichgewicht der Aminosäuren im Tumormikroumfeld verändert.

Schlussfolgerung

α-Aspartyl-Dipeptidase E (ASPE) ist ein multifunktionales Enzym, das am Peptidabbau, Neuropeptidstoffwechsel und der Aminosäure-Homöostase beteiligt ist. Seine Rolle in zahlreichen physiologischen und pathologischen Prozessen hebt seine klinische Bedeutung hervor. Eine Dysregulation von ASPE wurde mit neurologischen Störungen und Krebs in Verbindung gebracht, was auf sein Potenzial als therapeutisches Ziel und Biomarker hinweist. Um die Bedeutung von ASPE für die menschliche Gesundheit und Krankheit vollständig zu verstehen, sind weitere Forschungen zu den Wirkmechanismen und potenziellen therapeutischen Anwendungen von ASPE erforderlich.