The influence of a representative of glycosaminoglycans on the activity of peptidylarginine deiminase 4

Deiminaza peptydyloargininowa 4 należy do rodziny enzymów zależnych od jonów wapnia, które katalizują reakcję cytrulinacji białek, które są obecne m.in podczas stanów patologicznych takich jak reumatoidalne zapalenie stawów. Podczas badań in vitro zaobserwowano, że aktywność tych enzymów jest obserwowalna w stężeniach Ca2+ znacznie przewyższających fizjologiczne, stąd też postuluje się obecność dodatkowych aktywatorów tych enzymów. Badania wykonane do poniższej pracy umożliwiają przestudiowanie zmian aktywności PAD4 w obecności możliwego aktywatora, którą jest jedna z pochodnych polisacharydów (zwana dalej GAG1). Wykonane krzywe wiązania jonów wapnia przez PAD4 w obecności GAG1 umożliwiły zaobserwowanie maksymalnej aktywności PAD4 w obecności GAG1 w 10-krotnie niższych stężeniach jonów wapnia (względem samego enzymu). Krzywe wiązania GAG1 przez PAD4 umożliwiły zbadanie powinowactwa enzymu do glikozaminoglikanu. Uzyskane wartości stałej dysocjacji świadczą o silnym wiązaniu GAG1 przez PAD4.

Peptidylarginine deiminase 4 (PAD4) belongs to the family of calcium-dependent enzymes that catalyze the protein citrullination reaction, which is present in pathological conditions such as rheumatoid arthritis. In vitro studies have observed that the activity of these enzymes is observable at calcium concentrations significantly higher than physiological levels, suggesting the presence of additional activators for these enzymes. The research conducted for the present study enables the examination of changes in PAD4 activity in the presence of a potential activator, which is a derivative of polysaccharides (referred to as GAG1). Binding curves of calcium ions by PAD4 in the presence of GAG1 revealed the maximal PAD4 activity at calcium concentrations ten times lower compared to the enzyme alone. Binding curves of GAG1 by PAD4 allowed the investigation of the enzyme's affinity for glycosaminoglycan. The obtained dissociation constant values indicate a strong binding of GAG1 by PAD4.