Zinkové proteiny jsou nejpočetnější skupinou metaloproteinů lidského genomu. Jejich struktura je tak rozličná, jak pestré jsou funkce, které v organismu plní – od biokatalyzátorů, přes transportéry, detoxikanty až po transkripční faktory. Proteiny spojené se zinkem je možno formálně rozdělit na zinkové enzymy a zinkové neenzymové proteiny. Mezi nejpočetnější skupinu zinkových enzymů patří zinek dependentní metaloproteinázy. Zástupci této skupiny enzymů se účastní procesů, jako je embryonální vývoj, formace kostí, reprodukce, artritida nebo nádorové procesy. Pro přehlednost a zařazování proteináz byly vytvořeny různé klasifi kační systémy. V této práci je použit systém MEROPS, který rozděluje proteinázy na základě strukturních podobností. V přehledu biologických funkcí vybraných zinkových metaloproteináz u člověka jsou uvedeny významné skupiny enzymů, jakými jsou aminopeptidáza N, neprilysin, karboxypeptidázy, ADAM enzymy a zvláště matrixiny. Mezi zinkové neenzymové proteiny patří proteiny pro distribuci zinku, proteiny se zinkovými prsty a metalothioneiny. V současnosti jsou známy dvě rodiny proteinů zodpovědných za transport zinku, ZnT proteiny a Zip proteiny. Jakákoliv porucha regulace transportu zinku prostřednictvím jejich specifi ckých transportérů je většinou spojena se specifi ckým onemocněním. Také ve skupině proteinů se zinkovými prsty, které většinou fungují jako transkripční faktory, byla prokázána přímá souvislost mezi proteinem a určitým onemocněním. Příkladem je Wilmsův nádor nebo některé neurodegenerativní poruchy. Metalothioneiny, superrodina neenzymatických peptidů s malou molekulovou hmotností a s unikátní aminokyselinovou sekvencí, mají mnoho biologických funkcí. Mezi hlavní patří funkce imunoregulační, neuroprotektivní, metaloregulační a detoxikační. Zájem o tyto molekuly vzrůstá díky tomu, že jsou to nadějné tumorové markery a že jsou příčinou chemorezistence v léčbě nádorových onemocnění. Také o jiných zinkových metaloproteinech se uvažuje jako o perspektivních diagnostických markerech. V laboratorní medicíně se tak otevírají nové možnosti diagnostického využití zinkových metaloproteinů., Zinc proteins are the most numerous group of metalloproteins in the human genome. Their structure is as diverse as their function in organism, which ranges from biocatalysts, transporters, detoxicants to transcription factors. It is common to divide zinc proteins formally into group of zinc enzymes and group of zinc non-enzymatic proteins. The most abundant zinc enzymes are zinc-dependent metalloproteinases. Members of this group of enzymes are implicated in processes including embryonic development, bone formation, reproduction and arthritis or tumor growth. For lucidity and proteinases organising were created various one-term systems. In this work we used the system MEROPS, where proteinases are assigned to families on the basis of structure similarities. In this overview of biological functions of selected human zinc metalloproteinases are listed important enzyme groups such as aminopeptidase N, neprilysin, carboxypeptidases, ADAM enzymes, and especially matrixins. Proteins for zinc transport, zinc fi ngers proteins, and metallothioneins belong between zinc non-enzymatic proteins. Two protein families have now been implicated in zinc transport, ZnT proteins and Zip proteins. Any dysregulation in zinc transport via the specifi c protein transporters have been linked to specifi c diseases. Direct connection between protein and specifi c disease was proofed also in the group of zinc fi ngers proteins functioned as transcription factors. The examples are Wilm’s tumour or some neurodegenerative disorders. Metallothioneins, the superfamily of non-enzymatic peptides with low molecular mass and with unique sequence of amino acids, play many important biological roles, including immunoregulation, neuroprotection, metalloregulation, and detoxifi cation. The interest in these molecules has been increased because they were found as promising tumour markers. They are also responsible for platinum cytostatic chemoresistence in treatment of tumour diseases. Also other zinc metalloproteins are hoped to be perspective diagnostic markers. There is a new promising fi eld of their diagnostic use in laboratory medicine., Kukačka Jiří, Kizek R., Průša R., and Lit.: 40
V roce 1988 byla připravena komplexní sloučenina kyseliny ranelové a stroncia – ranelát strontnatý, který v dnešní době představuje jeden z významných léků při terapii postmenopauzální osteoporózy. Byl prokázán jeho významný vliv na posílení kostní denzity, který snižuje riziko osteoporotických zlomenin vertebrálního i periferního skeletu. Bezpečnost dlouhodobého užívání ranelátu strontnatého byla ověřena v mnoha studiích. V současné době existuje několik metod, kterými je možné hladinu stroncia v klinických laboratořích stanovit v různých biologických materiálech (sérum, plazma, moč). Nejčastěji užívané metody jsou atomová absorpční spektrometrie s plamenovou či elektrotermickou atomizací a hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem. Sérové koncentrace stroncia u zdravých osob jsou < 50 µg/l. Pacienti léčení ranelátem strontnatým mají koncentrace stroncia 10463 ± 1376 µg/l. Stroncium je vylučováno hlavně ledvinami. Močové koncentrace dosahují až hodnot 24535 ± 20570 µg/l. Renální clearance je přibližně 5,33 ml/s. Vzhledem k variabilní individuální bioaviabilitě a compliance pacientů může být u některých vybraných pacientů léčených ranelátem strontnatým stanovení hladin stroncia důležité a přínosné., Since 1988 when a mixture of ranelic acid and strontium was prepared strontium ranelate, which represents one of the most signifi cant drugs for treatment of postmenopausal osteoporosis, the signifi cant effect of strontium on enhancement of bone density was confi rmed. This results in a decrease of osteoporotic fractures of vertebral and peripheral skeleton. The safety of a long-term intake of strontium ranelate was proved in many studies. At the present, number of methods exist which are capable of analysing the levels of strontium from different biological materials (serum, plasma, urine). Nevertheless, the most common methods as well as those used most often are atomic absorption spectrometry with fl ame atomization, atomic absorption spectrometry with electrometric atomization in the graphite furnace and inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy. Serum strontium levels in healthy volunteers are < 50 µg/l. Average levels in patients on strontium ranelate therapy are 10463 ± 1376 µg/l. Strontium is chiefl y excreted by kidney and the mean urinary level is 24535 ± 20570 µg/l. Strontium clearance is approximately 5.33 ml/s. Due to varying individual bioavailability and compliance of the patients on strontium ranelate therapy is measurement appropriate and benefi cial., Franěk T., Průša R., Kukačka J., Kizek R., and Lit.: 35