1. GIỚI THIỆU CHUNG
Enzyme thủy phân protein (protease) có tầm quan trọng sống còn đối với toàn bộ sinh giới, xấp xỉ 2% tổng số gene mã hóa cho nó [1]. Mặc dù vậy, các enzyme này có thể gây nguy hiểm cho cơ thể sống, nên hoạt tính của chúng cần được điều khiển chặt chẽ. Trải qua quá trình tiến hóa lâu dài đã xuất hiện một số cơ chế kiểm soát protease bao gồm điều hòa biểu hiện, bài tiết, hoạt hóa, phân hủy protease hoặc kìm hãm hoạt tính thủy phân protein của chúng [2]. Trong đó quan trọng nhất là tương tác của enzyme với các protein kìm hãm.
Protein kìm hãm protease hay còn gọi là chất kìm hãm protease có bản chất protein (PPI) đã được nghiên cứu từ rất lâu. Nghiên cứu về PPI xuất hiện đồng thời với các nghiên cứu về protease. Tới nay đã xác định được hàng trăm PPI và chúng là đối tượng của hàng ngàn cộng đồng nghiên cứu [3].
Vào năm 1947, lần đầu tiên người ta đã chứng minh được vai trò bảo vệ thực vật của PPI khi Mickel và Standish quan sát thấy ấu trùng của một số loài côn trùng không thể phát triển bình thường trong các sản phẩm đậu tương. Sau đó các chất kìm hãm trypsin trong đậu đương cho thấy độc tính với ấu trùng của bọ cánh cứng (flour beetle), Tribolium confusum [4]. Hiện tại ngày càng nhiều cánh đồng biến đổi gene được phát triển để chống lại sâu hại, côn trùng, nấm…[5-9] và cho thấy những thành công rõ rệt Không chỉ trong thực vật, PPI hiện còn ngày càng cho thấy những ứng dụng to lớn trong y học như chống ung thư, trị bệnh tim…[10-13]. Hiện tại các chiến lược liệu pháp gene lợi dụng PPI đang được nghiên cứu rộng rãi [13].
Nhờ đâu mà PPI có phổ ứng dụng rộng như vậy? Để lý giải được điều này cần hiểu được các đặc trưng cấu trúc, phân bố, cơ chế kìm hãm protease và đường hướng sinh tổng hợp của chúng. Trong bài viết này tôi cố gắng trình bày một cách tóm lược nhất những vấn đề trên.
Chi tiết về Protein kìm hãm protease đựơc đề cập trong bài viết attached tại đây.
Enzyme thủy phân protein (protease) có tầm quan trọng sống còn đối với toàn bộ sinh giới, xấp xỉ 2% tổng số gene mã hóa cho nó [1]. Mặc dù vậy, các enzyme này có thể gây nguy hiểm cho cơ thể sống, nên hoạt tính của chúng cần được điều khiển chặt chẽ. Trải qua quá trình tiến hóa lâu dài đã xuất hiện một số cơ chế kiểm soát protease bao gồm điều hòa biểu hiện, bài tiết, hoạt hóa, phân hủy protease hoặc kìm hãm hoạt tính thủy phân protein của chúng [2]. Trong đó quan trọng nhất là tương tác của enzyme với các protein kìm hãm.
Protein kìm hãm protease hay còn gọi là chất kìm hãm protease có bản chất protein (PPI) đã được nghiên cứu từ rất lâu. Nghiên cứu về PPI xuất hiện đồng thời với các nghiên cứu về protease. Tới nay đã xác định được hàng trăm PPI và chúng là đối tượng của hàng ngàn cộng đồng nghiên cứu [3].
Vào năm 1947, lần đầu tiên người ta đã chứng minh được vai trò bảo vệ thực vật của PPI khi Mickel và Standish quan sát thấy ấu trùng của một số loài côn trùng không thể phát triển bình thường trong các sản phẩm đậu tương. Sau đó các chất kìm hãm trypsin trong đậu đương cho thấy độc tính với ấu trùng của bọ cánh cứng (flour beetle), Tribolium confusum [4]. Hiện tại ngày càng nhiều cánh đồng biến đổi gene được phát triển để chống lại sâu hại, côn trùng, nấm…[5-9] và cho thấy những thành công rõ rệt Không chỉ trong thực vật, PPI hiện còn ngày càng cho thấy những ứng dụng to lớn trong y học như chống ung thư, trị bệnh tim…[10-13]. Hiện tại các chiến lược liệu pháp gene lợi dụng PPI đang được nghiên cứu rộng rãi [13].
Nhờ đâu mà PPI có phổ ứng dụng rộng như vậy? Để lý giải được điều này cần hiểu được các đặc trưng cấu trúc, phân bố, cơ chế kìm hãm protease và đường hướng sinh tổng hợp của chúng. Trong bài viết này tôi cố gắng trình bày một cách tóm lược nhất những vấn đề trên.
Chi tiết về Protein kìm hãm protease đựơc đề cập trong bài viết attached tại đây.
