Гамма-енолаза (2-фосфо-D-глицерат гидролаза, энолаза 2, нейроспецифическая енолаза, NSE, НСЕ)
Альтернативные названия:
Короткое название: НСЕ (NSE)
Структура и биохимические свойства
Гамма-енолаза — это димерный белок, состоящий из 433 аминокислотных остатков и имеющий две изоформы γγ и αγ, также гамма-энолаза названа нейроспецифической[1].
Молекулярная масса субъединиц 39 кДа, полная форма весит около 78 кДа в зависимости от субъединичного состава[2].
Локализована в нейронах, клетках нейроэндокринного происхождения (хромаффинных клетках мозгового вещества, парафолликулярных клетках щитовидной железы и других). Уровень НСЕ повышается при заболеваниях нервной системы, сопровождающихся достаточно быстрым разрушением нейронов, поэтому используется в диагностике и оценке прогноза восстановления при поражениях нервной системы различного генеза (травматического, ишемического)[1]. γγ-изоформа встречается преемущественно в зрелых нейронах и используется в качестве маркера нейронального созревания и дифференциации в то время, как αγ-изоформа больше расположена в клетках не нейронального происхождения[3].
Каталитическая активность энолазы требует натурального кофактора Mg²+ Два типа сайтов связывания с металлом способствует катализу. Сайт I называют «конформационным», так он вызывает конформационные изменения и обеспечивает связывание с субстратом или аналогами субстрата. Со II сайтом «каталитическим» связывается двухвалентный иона металла и обеспечивает каталитическую реакцию[4].
NSE человека является одним из основных белков головного мозга, который составляет от 0,4 % до 2,2 % от общего объема растворимого белка в нем в зависимости от региона. В некоторых регионах NSE составляет 3-4 % от общего растворимого белка, что привело к общему использованию NSE в качестве клинического маркера нейрональных и нейроэндокринных клеток[4].
Функция гамма-энолазы в повышенном гликолизе при раке
Общеизвестно, что гликолиз резко усиливается в опухолевых клетках и является отличительным признаком прогрессирования рака. В опухолях отсутствие циркуляции питательных веществ и кислорода приводит к преобладанию анаэробного гликолиза над митохондриальным окислительным фосфорилированием. Этот метаболический переключатель также называют эффектом Варбурга, который позволяет опухолевым клеткам получать энергию в независимости от наличия кислорода[5].
Злокачественная трансформация астроцитарных, грудных, урогенитальных клеток приводит к повышению уровня гамма-энолазы, что является их способом адаптации к повышению метаболических потребностей[6].
Также уровень гамма-энолазы увеличивается при стрессовых ситуациях, это показано на глиобластомных клетках, подвергавшихся гипоксии и сывороточному голоданию. Гликолитическая функция гамма-энолазы и ее влияние на стимулирование роста опухолевых клеток представляет собой перспективную мишень для терапии рака[7].
Роль гамма-энолазы в миграции опухолевых клеток
Важным условием миграции клеток является динамическое ремоделирование актина цитоскелета. Перепланировка стимулируется несколькими молекулами, которые ссылают миграционный сигнал на актин и позитивно регулируют инвазивные и метастатические раковые клетки. Гамма-энолаза путем взаимодействия с актиновыми филаментами и регулировании функции RhoA-киназы участвует в миграции опухолевых клеток.[1]
Примечания
- ↑ 1 2 3 Vizin T., Kos J. Gamma-enolase: a well-known tumour marker, with a less-known role in cancer. (англ.) // Radiology and oncology. — 2015. — Vol. 49, no. 3. — P. 217—226. — doi:10.1515/raon-2015-0035. — PMID 26401126. [исправить]
- ↑ González-Quevedo A., González-García S., Hernández-Díaz Z., Fernández Concepci O., Quevedo Sotolongo L., Peña-Sánchez M., Márquez Rosales B., Santiesteban Freixas R., Fernández-Almirall I., Menéndez-Sainz M. C., Fernández-Carriera R. Serum neuron specific enolase could predict subclinical brain damage and the subsequent occurrence of brain related vascular events during follow up in essential hypertension. (англ.) // Journal of the neurological sciences. — 2016. — Vol. 363. — P. 158—163. — doi:10.1016/j.jns.2016.02.052. — PMID 27000243. [исправить]
- ↑ Marangos P. J., Parma A. M., Goodwin F. K. Functional properties of neuronal and glial isoenzymes of brain enolase. (англ.) // Journal of neurochemistry. — 1978. — Vol. 31, no. 3. — P. 727—732. — PMID 681951. [исправить]
- ↑ 1 2 Isgrò M. A., Bottoni P., Scatena R. Neuron-Specific Enolase as a Biomarker: Biochemical and Clinical Aspects. (англ.) // Advances in experimental medicine and biology. — 2015. — Vol. 867. — P. 125—143. — doi:10.1007/978-94-017-7215-0_9. — PMID 26530364. [исправить]
- ↑ Porporato P. E., Dhup S., Dadhich R. K., Copetti T., Sonveaux P. Anticancer targets in the glycolytic metabolism of tumors: a comprehensive review. (англ.) // Frontiers in pharmacology. — 2011. — Vol. 2. — P. 49. — doi:10.3389/fphar.2011.00049. — PMID 21904528. [исправить]
- ↑ Miao W. L., Li H. L., Wang H. D., Wang J., Liu H., Ren H. X., Lin H. Y. Role of neuron specific enolase and S100 protein in evaluation of brain damage in patients resuscitated from cardiac arrest (кит.) // Zhongguo wei zhong bing ji jiu yi xue = Chinese critical care medicine = Zhongguo weizhongbing jijiuyixue. — 2007. — Vol. 19, 第12数. — P. 749—752. — PMID 18093437. [исправить]
- ↑ Yan T., Skaftnesmo K. O., Leiss L., Sleire L., Wang J., Li X., Enger P. Neuronal markers are expressed in human gliomas and NSE knockdown sensitizes glioblastoma cells to radiotherapy and temozolomide. (англ.) // BMC cancer. — 2011. — Vol. 11. — P. 524. — doi:10.1186/1471-2407-11-524. — PMID 22185371. [исправить]
