膜金属内肽酶样 1

MMEL1 是一种 II 型膜结合锌依赖性金属蛋白酶( Voisin et al., 2004 )。

▼ 克隆与表达

池田等人(1999)克隆的小鼠 Mmel1,他们称之为 Sep。预测的全长 765 个氨基酸的 II 型整合膜蛋白具有短的 N 端胞质尾、跨膜螺旋和大的 C 端胞外结构域。Mmel1 的胞外结构域构成推定的催化结构域,并包含一个高度保守的共识锌结合基序,以及 9 个推定的 N-糖基化位点和 10 个半胱氨酸,可能形成二硫键。作者还发现了一个 Mmel1 剪接变体,该变体编码一种亚型,在跨膜螺旋之后缺少一个小片段。RT-PCR 分析在所有检查的小鼠组织中检测到 2 个 Mmel1 变体,较长的变体在睾丸中占优势,较短的变体在其他组织中占优势。转染 CHO 细胞的蛋白质印迹分析表明,全长 Mmel1 同种型表达为 110-kD 膜结合蛋白和分泌的可溶性 126-kD 蛋白,而较短的信息仅表达为膜结合蛋白。Mmel1 的去糖基化证实在膜级分中观察到的 110-kD 蛋白是部分糖基化的,而分泌的 126-kD 蛋白是完全糖基化的。

Ouimet 等人(2000)克隆了大鼠 Mmel1 的多个剪接变体,他们称之为 NepII。RT-PCR 显示这些变体在大鼠脑、垂体和睾丸中具有不同的表达模式。原位杂交分析揭示了Mmel1 在睾丸的圆形精子细胞中的定位,其中Mmel1 转录物的水平最高。在大脑中,Mmel1 在几个神经元群体中以与中性溶酶(MME;120520)完全互补的模式异质表达。

▼ 测绘

Gross(2018)根据 MMEL1 序列(GenBank AF336981 ) 与基因组序列(GRCh38) 的比对,将 MMEL1 基因对应到染色体 1p36.32。

▼ 基因功能

Ikeda 等人使用转染的 CHO 细胞(1999)发现小鼠 Mmel1 可以切割人类 prepro-ET1( 131240 ) 以产生成熟的 ET1。使用重组 Mmel1 的进一步分析证实 prepro-ET1 最初在 trp21-val22 位点被可溶性 Mmel1 切割,导致成熟 ET1 的产生,这可能伴随可溶性 Mmel1 降解。对重组可溶性 Mmel1 的酶特性的评估表明,Mmel1 具有中性的最适 pH 值和与 NEP 相似的抑制剂敏感性曲线。此外,Mmel1 具有与 NEP 相似的广泛底物特异性。

▼ 生化特征

沃辛等人(2004)使用人脑啡肽酶的 3 维结构构建了大鼠 Nep2 活性位点的模型。他们发现 Nep2 的整体结构与 NEP 的结构非常相似。对参与底物水解和 Nep2 抑制剂结合的残基的鉴定表明,参与抑制剂结合的重要催化残基与 NEP 的残基完全匹配,但在 Nep2 的 S-prime-2 亚位点区域观察到重要差异。在小鼠 AtT20 细胞中表达分泌的活性 Nep2 突变体,然后进行结合分析,验证了所提出的模型。

▼ 动物模型

卡彭蒂尔等人(2004 年)表征了由同源重组产生的 Mmel1 敲除小鼠。与野生型相比,雄性基因敲除小鼠的生育能力降低,尽管它们没有表现出明显的身体或行为异常。睾丸发育和精子活力正常,似乎不是基因敲除小鼠雄性生育能力降低的原因。进一步的检查表明,早期胚胎发育受到干扰,当精子来自 Mmel1 敲除小鼠时,受精率急剧下降。