Calicreína

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Las calicreínas son un subgrupo de las serina proteasas, enzimas capaces de escindir los enlaces peptídicos de las proteínas. En los seres humanos, la calicreína plasmática (codificada por el gen KLKB1) no tiene parálogo conocido, mientras que las peptidasas relacionadas con la calicreína tisular (KLK) codifican una familia de quince serina proteasas estrechamente relacionadas. Estos genes están localizados en el cromosoma 19q13 y forman el grupo contiguo más grande de proteasas dentro del genoma humano. Las calicreínas son responsables de la coordinación de varias funciones fisiológicas, entre ellas la presión arterial, la licuefacción del semen y la descamación de la piel.

Occurrence

En 1934, Eugen Werle informó que había encontrado una sustancia en el páncreas de seres humanos y de varios animales en cantidades tan grandes que se podía pensar que el páncreas era su lugar de origen. La denominó calicreína, palabra que deriva de la palabra griega para páncreas. Desde entonces, se han encontrado enzimas similares en los fluidos biológicos de seres humanos y otros mamíferos, así como en algunos venenos de serpientes.

Venom

La oruga conocida como Lagoa crispata contiene glándulas venenosas adheridas a espinas hipodérmicas, que producen e inyectan veneno que en la naturaleza se ha caracterizado como calicreína.

El veneno de los solenodontes y algunas musarañas como la musaraña de cola corta del norte consiste en múltiples copias de las serina proteasas calicreína 1 (KLK1). Las KLK1 son muy similares a las serina proteasas que se encuentran en serpientes venenosas como las víboras, y han evolucionado en paralelo a partir de un precursor de toxina común, que causa efectos hipotensores in vivo.

Plasma kallikrein

El gen KLKB1, que codifica la calicreína plasmática, se encuentra en el cromosoma 4q34-35. Se sintetiza como un precursor inactivo, la precalicreína, que debe sufrir un procesamiento proteolítico para activarse. Esto se facilita por el factor XII, la PRCP u otros estímulos.

La calicreína plasmática libera quininas (bradicinina y calidina) de los quininógenos, péptidos responsables de la regulación de la presión arterial y la activación de la inflamación. También es capaz de generar plasmina a partir del plasminógeno:

Fibrinolisis (simplificada). Las flechas azules denotan estimulación, y la inhibición de las flechas rojas.

Estructura

La calicreína es homóloga del factor XI y consta de cuatro dominios de manzana y un dominio de serina proteasa.

Tissue kallikreins

A diferencia de la calicreína plasmática, las calicreínas tisulares (KLK) se expresan en todo el cuerpo humano y desempeñan diversas funciones fisiológicas. Como algunas calicreínas pueden catalizar la activación de otras, se han implicado varias cascadas que involucran a estas proteasas en la regulación de las funciones homeostáticas.

Función

De manera similar a KLKB1, tres calicreínas tisulares, KLK1, KLK2 y KLK12, también participan en la regulación de la presión arterial a través de la activación de la bradicinina. KLK2, KLK3, KLK4, KLK5 y KLK14 se expresan en la próstata y se cree que son responsables de regular la licuefacción del semen a través de la hidrólisis de la semenogelina. La descamación de la piel probablemente esté controlada por KLK5, KLK7 y KLK14, que se expresan en la capa más externa de la epidermis y escinden las proteínas de adhesión celular. Además, KLK6 y KLK8 están asociadas con la plasticidad neuronal en el sistema nervioso central.

Genes

Se conocen 15 calicreínas tisulares humanas: KLK1, KLK2, KLK3, KLK4, KLK5, KLK6, KLK7, KLK8, KLK9, KLK10, KLK11, KLK12, KLK13, KLK14, KLK15.

Significado clínico

Las peptidasas relacionadas con la calicreína son objeto de una activa investigación por parte de los investigadores de fármacos como posibles biomarcadores del cáncer.

El antígeno prostático específico (PSA; hk3, gen 3 de la calicreína humana) y la calicreína glandular humana (hK2) se utilizan como marcadores tumorales del cáncer de próstata.

Ecallantide, lanadelumab y berotralstat son medicamentos aprobados por la FDA que inhiben la calicreína y pueden utilizarse para tratar el angioedema hereditario.

Una variante sin sentido en KLK15 se ha asociado con el síndrome de Ehlers-Danlos hipermóvil.

Véase también

  • Prekallikrein
  • Sistema Kinin-kallikrein
  • Kinin
  • Aprotinina
  • Lista de condiciones cutáneas

Referencias

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