Abstract

Elastin is an important protein of the extracellular matrix of higher vertebrates, which confers elasticity and resilience to various tissues and organs including lungs, skin, large blood vessels and ligaments. Owing to its unique structure, extensive cross-linking and durability, it does not undergo significant turnover in healthy tissues and has a half-life of more than 70 years. Elastin is not only a structural protein, influencing the architecture and biomechanical properties of the extracellular matrix, but also plays a vital role in various physiological processes. Bioactive elastin peptides termed elastokines – in particular those of the GXXPG motif – occur as a result of proteolytic degradation of elastin and its non-cross-linked precursor tropoelastin and display several biological activities. For instance, they promote angiogenesis or stimulate cell adhesion, chemotaxis, proliferation, protease activation and apoptosis. Elastin-degrading enzymes such as matrix metalloproteinases, serine proteases and cysteine proteases slowly damage elastin over the lifetime of an organism. The destruction of elastin and the biological processes triggered by elastokines favor the development and progression of various pathological conditions including emphysema, chronic obstructive pulmonary disease, atherosclerosis, metabolic syndrome and cancer. This review gives an overview on types of human elastases and their action on human elastin, including the formation, structure and biological activities of elastokines and their role in common biological processes and severe pathological conditions.

摘要

弹性蛋白是高级脊椎动物细胞外基质的重要蛋白质，赋予各种组织和器官（包括肺，皮肤，大血管和韧带）弹性和弹性。由于其独特的结构，广泛的交联和耐用性，它在健康组织中不会发生明显的流动，并且半衰期超过70年。弹性蛋白不仅是一种结构蛋白，影响细胞外基质的结构和生物力学特性，而且在各种生理过程中也起着至关重要的作用。被称为弹性蛋白的生物活性弹性蛋白肽，尤其是具有GXXPG主题的弹性蛋白，是由于弹性蛋白及其非交联的前弹性蛋白原的蛋白水解降解而产生的，并显示出多种生物学活性。例如，它们促进血管生成或刺激细胞粘附，趋化性，增殖，蛋白酶活化和凋亡。降解弹性蛋白的酶（例如基质金属蛋白酶，丝氨酸蛋白酶和半胱氨酸蛋白酶）在生物体的整个生命周期中会缓慢破坏弹性蛋白。弹性蛋白的破坏和由弹性因子触发的生物学过程有利于各种病理状况的发展和进展，包括肺气肿，慢性阻塞性肺疾病，动脉粥样硬化，代谢综合征和癌症。这篇综述概述了人类弹性蛋白酶的类型及其对人类弹性蛋白的作用，包括弹性因子的形成，结构和生物学活性，以及​​它们在常见生物学过程和严重病理状况中的作用。蛋白酶激活和凋亡。降解弹性蛋白的酶（例如基质金属蛋白酶，丝氨酸蛋白酶和半胱氨酸蛋白酶）在生物体的整个生命周期中会缓慢破坏弹性蛋白。弹性蛋白的破坏和由弹性因子触发的生物学过程有利于各种病理状况的发展和进展，包括肺气肿，慢性阻塞性肺疾病，动脉粥样硬化，代谢综合征和癌症。这篇综述概述了人类弹性蛋白酶的类型及其对人类弹性蛋白的作用，包括弹性因子的形成，结构和生物学活性，以及​​它们在常见生物学过程和严重病理状况中的作用。蛋白酶激活和凋亡。降解弹性蛋白的酶（例如基质金属蛋白酶，丝氨酸蛋白酶和半胱氨酸蛋白酶）在生物体的整个生命周期中会缓慢破坏弹性蛋白。弹性蛋白的破坏和由弹性因子触发的生物学过程有利于各种病理状况的发展和进展，包括肺气肿，慢性阻塞性肺疾病，动脉粥样硬化，代谢综合征和癌症。这篇综述概述了人类弹性蛋白酶的类型及其对人类弹性蛋白的作用，包括弹性因子的形成，结构和生物学活性，以及​​它们在常见生物学过程和严重病理状况中的作用。丝氨酸蛋白酶和半胱氨酸蛋白酶在生物体的整个生命周期中缓慢破坏弹性蛋白。弹性蛋白的破坏和由弹性因子触发的生物学过程有利于各种病理状况的发展和进展，包括肺气肿，慢性阻塞性肺疾病，动脉粥样硬化，代谢综合征和癌症。这篇综述概述了人类弹性蛋白酶的类型及其对人类弹性蛋白的作用，包括弹性因子的形成，结构和生物学活性，以及​​它们在常见生物学过程和严重病理状况中的作用。丝氨酸蛋白酶和半胱氨酸蛋白酶在生物体的整个生命周期中缓慢破坏弹性蛋白。弹性蛋白的破坏和由弹性因子触发的生物学过程有利于各种病理状况的发展和进展，包括肺气肿，慢性阻塞性肺疾病，动脉粥样硬化，代谢综合征和癌症。这篇综述概述了人类弹性蛋白酶的类型及其对人类弹性蛋白的作用，包括弹性因子的形成，结构和生物学活性，以及​​它们在常见生物学过程和严重病理状况中的作用。代谢综合症和癌症。这篇综述概述了人类弹性蛋白酶的类型及其对人类弹性蛋白的作用，包括弹性因子的形成，结构和生物学活性，以及​​它们在常见生物学过程和严重病理状况中的作用。代谢综合症和癌症。这篇综述概述了人类弹性蛋白酶的类型及其对人类弹性蛋白的作用，包括弹性因子的形成，结构和生物学活性，以及​​它们在常见生物学过程和严重病理状况中的作用。