Kallikrein-4

Kallikrein-related peptidase 4
	Vorhandene Strukturdaten: 2BDG, 2BDH, 2BDI, 4K1E, 4K8Y, 4KEL, 4KGA
Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur	224 Aminosäuren
Kofaktor	Zn2+
Bezeichner
Gen-Name	KLK4
Externe IDs	OMIM: 603767; UniProt Q9Y5K2; MGI: 1861379;
Enzymklassifikation
EC, Kategorie	3.4.21.-, Serinprotease
MEROPS	S01.251
Vorkommen
Homologie-Familie	Hovergen
	Orthologe

Kallikrein-related peptidase 4, auch bekannt als KLK4 oder EMSP1, ist ein menschliches Protein.^[1]^[2]

Nomenklatur und Genetik

Kallikreine sind eine Untergruppe der Serinproteasen und haben verschiedene biologische Funktionen. Zu den Kallikreinen gehört der Tumormarker Prostataspezifisches Antigen, der in der Kallikreinnomenklatur als KLK-3 bezeichnet wird. KLK4 ist beim Menschen eines der 15 bislang bekannten Mitglieder der auf Chromosom 19 lokalisierten Kallikrein-Familie.^[3]^[4]^[5]^[6] Die Anzahl der Maus-Gene ist nicht genau bekannt und wird auf 13 bis 26 geschätzt.^[6]

Tumorbiologische Aspekte

In jüngster Zeit haben sich die Hinweise verdichtet, dass neben dem PSA auch andere Kallikreine in der Krebsentstehung eine Rolle spielen.^[7]^[8] So scheint KLK-4 den PSA-Vorläufer pro-PSA und den urokinase-ähnlichen Plasminaktivator uPA aktivieren zu können.^[9] Man vermutet daher, dass es bei der Entstehung des Prostata-Karzinoms beteiligt ist.^[10] Zudem ist in Prostata- und Brustdrüsen-Gewebe die Expression von KLK-4 hormonell reguliert. Auch diese Beobachtung spricht für die Annahme, dass es für die Tumorentstehung in diesen Geweben eine Rolle spielt.^[11]^[12] Aufgrund der gewebespezifischen Expression des KLK-4-Proteins wurde untersucht, ob es sich für eine Tumorvakzine gegen das Prostatakarzinom eignet.^[13]

Zahnentwicklung

Das Maus-Homolog von KLK4 wird in den Zahnanlagen exprimiert. Es konnte dabei in Odontoblasten und Ameloblasten nachgewiesen werden.^[14] Dies stützt die Annahme, dass KLK4 eine Rolle bei der Degradation der Zahnschmelzproteine spielt, da es eine 78 % Sequenzhomologie mit der Enamel Matrix Serinprotease I des Schweins aufzeigt, die eine solche Funktion ausübt.^[15] Mutationen am KLK4-Gen können die Ursache für Amelogenesis imperfecta (AIPH) sein.^[16]^[17]

Einzelnachweise

↑ Entrez Gene: KLK4 kallikrein-related peptidase 4. Abgerufen am 7. Januar 2011.
↑ J. P. Simmer, M. Fukae, T. Tanabe u. a.: Purification, characterization, and cloning of enamel matrix serine proteinase 1. In: J. Dent. Res. Band 77,2, 1998, S. 377–386. PMID 9465170.
↑ L. Gan, I. Lee, R. Smith u. a.: Sequencing and expression analysis of the serine protease gene cluster located in chromosome 19q13 region. In: Gene. Band 257,1, 2001, S. 119–130. PMID 11054574.
↑ S. A. Stephenson, K. Verity, L. K. Ashworth, J. A. Clements: Localization of a new prostate-specific antigen-related serine protease gene, KLK4, is evidence for an expanded human kallikrein gene family cluster on chromosome 19q13.3-13.4. In: J. Biol. Chem. Band 274,33, 1999, S. 23210–23214. PMID 10438493.
↑ B. R. DuPont, C. C. Hu, X. Reveles, J. P. Simmer: Assignment of serine protease 17 (PRSS17) to human chromosome bands 19q13.3→q13.4 by in situ hybridization. In: Cytogenet. Cell Genet. Band 86,3-4, 2000, S. 212–213. PMID 10575207.
↑ ^a ^b J. Clements, J. Hooper, Y. Dong, T. Harvey: The expanded human kallikrein (KLK) gene family: genomic organisation, tissue-specific expression and potential functions. In: Biol. Chem. Band 382,1, 2001, S. 5–14. PMID 11258672.
↑ T. L. Veveris-Lowe, M. G. Lawrence, R. L. Collard u. a.: Kallikrein 4 (hK4) and prostate-specific antigen (PSA) are associated with the loss of E-cadherin and an epithelial-mesenchymal transition (EMT)-like effect in prostate cancer cells. In: Endocr-Relat Cancer Band 12,3, 2005, S. 631–643. PMID 16172196.
↑ Z. Xi, T. I. Klokk, K. Korkmaz u. a.: Kallikrein 4 is a predominantly nuclear protein and is overexpressed in prostate cancer. In: Cancer Res. Band 64,7, 2004, S. 2365–2370. PMID 15059887.
↑ T. K. Takayama, B. A. McMullen, P. S. Nelson u. a.: Characterization of hK4 (prostase), a prostate-specific serine protease: activation of the precursor of prostate specific antigen (pro-PSA) and single-chain urokinase-type plasminogen activator and degradation of prostatic acid phosphatase. In: Biochemistry Band 40,50, 2002, S. 15341–15348. PMID 11735417.
↑ T. K. Takayama, C. A. Carter, T. Deng: Activation of prostate-specific antigen precursor (pro-PSA) by prostin, a novel human prostatic serine protease identified by degenerate PCR. In: Biochemistry. Band 40,6, 2001, S. 1679–1687. PMID 11327827.
↑ G. M. Yousef, C. V. Obiezu, L. Y. Luo u. a.: Prostase/KLK-L1 is a new member of the human kallikrein gene family, is expressed in prostate and breast tissues, and is hormonally regulated. In: Cancer Res. Band 59,17, 1999, S. 4252–4256. PMID 10485467.
↑ K. S. Korkmaz, C. G. Korkmaz, T. G. Pretlow, F. Saatcioglu: Distinctly different gene structure of KLK4/KLK-L1/prostase/ARM1 compared with other members of the kallikrein family: intracellular localization, alternative cDNA forms, and Regulation by multiple hormones. In: DNA Cell Biol. Band 20,7, 2001, S. 435–445. PMID 11506707.
↑ J. A. Hural, R. S. Friedman, A. McNabb u. a.: Identification of naturally processed CD4 T cell epitopes from the prostate-specific antigen kallikrein 4 using peptide-based in vitro stimulation. In: J. Immunol. Band 169,1, 2002, S. 557–565. PMID 12077288.
↑ J. C. Hu, C. Zhang, X. Sun u. a.: Characterization of the mouse and human PRSS17 genes, their relationship to other serine proteases, and the expression of PRSS17 in developing mouse incisors. In: Gene. Band 251,1, 2000, S. 1–8. PMID 10863090.
↑ P. S. Nelson, L. Gan, C. Ferguson u. a.: Molecular cloning and characterization of prostase, an androgen-regulated serine protease with prostate-restricted expression. In: Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. Band 96,6, 1999, S. 3114–3119. PMID 10077646.
↑ AIPH. In: Online Mendelian Inheritance in Man. (englisch).
↑ P. S. Hart, T. C. Hart, M. D. Michalec u. a.: Mutation in kallikrein 4 causes autosomal recessive hypomaturation amelogenesis imperfecta. In: J. Med. Genet. Band 41,7, 2004, S. 545–549. PMID 15235027.

[entrez-1] Entrez Gene: KLK4 kallikrein-related peptidase 4. Abgerufen am 7. Januar 2011.

[2] J. P. Simmer, M. Fukae, T. Tanabe u. a.: Purification, characterization, and cloning of enamel matrix serine proteinase 1. In: J. Dent. Res. Band 77,2, 1998, S. 377–386. PMID 9465170.

[3] L. Gan, I. Lee, R. Smith u. a.: Sequencing and expression analysis of the serine protease gene cluster located in chromosome 19q13 region. In: Gene. Band 257,1, 2001, S. 119–130. PMID 11054574.

[4] S. A. Stephenson, K. Verity, L. K. Ashworth, J. A. Clements: Localization of a new prostate-specific antigen-related serine protease gene, KLK4, is evidence for an expanded human kallikrein gene family cluster on chromosome 19q13.3-13.4. In: J. Biol. Chem. Band 274,33, 1999, S. 23210–23214. PMID 10438493.

[5] B. R. DuPont, C. C. Hu, X. Reveles, J. P. Simmer: Assignment of serine protease 17 (PRSS17) to human chromosome bands 19q13.3→q13.4 by in situ hybridization. In: Cytogenet. Cell Genet. Band 86,3-4, 2000, S. 212–213. PMID 10575207.

[Clements5-14-6] J. Clements, J. Hooper, Y. Dong, T. Harvey: The expanded human kallikrein (KLK) gene family: genomic organisation, tissue-specific expression and potential functions. In: Biol. Chem. Band 382,1, 2001, S. 5–14. PMID 11258672.

[7] T. L. Veveris-Lowe, M. G. Lawrence, R. L. Collard u. a.: Kallikrein 4 (hK4) and prostate-specific antigen (PSA) are associated with the loss of E-cadherin and an epithelial-mesenchymal transition (EMT)-like effect in prostate cancer cells. In: Endocr-Relat Cancer Band 12,3, 2005, S. 631–643. PMID 16172196.

[8] Z. Xi, T. I. Klokk, K. Korkmaz u. a.: Kallikrein 4 is a predominantly nuclear protein and is overexpressed in prostate cancer. In: Cancer Res. Band 64,7, 2004, S. 2365–2370. PMID 15059887.

[9] T. K. Takayama, B. A. McMullen, P. S. Nelson u. a.: Characterization of hK4 (prostase), a prostate-specific serine protease: activation of the precursor of prostate specific antigen (pro-PSA) and single-chain urokinase-type plasminogen activator and degradation of prostatic acid phosphatase. In: Biochemistry Band 40,50, 2002, S. 15341–15348. PMID 11735417.

[10] T. K. Takayama, C. A. Carter, T. Deng: Activation of prostate-specific antigen precursor (pro-PSA) by prostin, a novel human prostatic serine protease identified by degenerate PCR. In: Biochemistry. Band 40,6, 2001, S. 1679–1687. PMID 11327827.

[11] G. M. Yousef, C. V. Obiezu, L. Y. Luo u. a.: Prostase/KLK-L1 is a new member of the human kallikrein gene family, is expressed in prostate and breast tissues, and is hormonally regulated. In: Cancer Res. Band 59,17, 1999, S. 4252–4256. PMID 10485467.

[12] K. S. Korkmaz, C. G. Korkmaz, T. G. Pretlow, F. Saatcioglu: Distinctly different gene structure of KLK4/KLK-L1/prostase/ARM1 compared with other members of the kallikrein family: intracellular localization, alternative cDNA forms, and Regulation by multiple hormones. In: DNA Cell Biol. Band 20,7, 2001, S. 435–445. PMID 11506707.

[13] J. A. Hural, R. S. Friedman, A. McNabb u. a.: Identification of naturally processed CD4 T cell epitopes from the prostate-specific antigen kallikrein 4 using peptide-based in vitro stimulation. In: J. Immunol. Band 169,1, 2002, S. 557–565. PMID 12077288.

[14] J. C. Hu, C. Zhang, X. Sun u. a.: Characterization of the mouse and human PRSS17 genes, their relationship to other serine proteases, and the expression of PRSS17 in developing mouse incisors. In: Gene. Band 251,1, 2000, S. 1–8. PMID 10863090.

[15] P. S. Nelson, L. Gan, C. Ferguson u. a.: Molecular cloning and characterization of prostase, an androgen-regulated serine protease with prostate-restricted expression. In: Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. Band 96,6, 1999, S. 3114–3119. PMID 10077646.

[16] AIPH. In: Online Mendelian Inheritance in Man. (englisch).

[17] P. S. Hart, T. C. Hart, M. D. Michalec u. a.: Mutation in kallikrein 4 causes autosomal recessive hypomaturation amelogenesis imperfecta. In: J. Med. Genet. Band 41,7, 2004, S. 545–549. PMID 15235027.

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