Kallikrein

Kallikrein-1
Bändermodell nach PDB 1SPJ
Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur	238 Aminosäuren
Bezeichner
Gen-Name	KLK1
Externe IDs	OMIM: 147910 UniProt P06870 MGI: 102850
Enzymklassifikation
EC, Kategorie	3.4.21.35, Serinprotease
MEROPS	S01.160
Reaktionsart	Hochselektive Hydrolyse
Substrat	Kininogen
Produkte	Kallidin
Vorkommen
Homologie-Familie	Trypsin
Übergeordnetes Taxon	Lebewesen

Kallikrein ist ein körpereigener Wirkstoff, der als Gewebskallikrein und Plasmakallikrein verschiedene physiologische Funktionen hat, dabei insbesondere für die Bildung von Kininen zuständig ist (Kallikrein-Kinin-System). Als Serinprotease, ein Enzym, das die Aminosäure Serin in seinem aktiven Zentrum enthält und Proteine zu spalten vermag, überführt Kallikrein inaktive Vorläufer von Gewebshormonen, die Kininogene, in deren aktive Form, die Kinine.

Kallikrein kommt in den Speicheldrüsen, in der Bauchspeicheldrüse und in den Nieren als glanduläres Kallikrein vor. Im Blutplasma ist die inaktive Vorstufe Präkallikrein vorhanden, die ihrerseits durch den aktivierten Blutgerinnungsfaktor XII (Hageman-Faktor) proteolytisch gespalten und in aktives Kallikrein überführt wird. Als endogener Aktivator des Plasminogens ist es an der Fibrinolyse beteiligt. Das System aus Kallikrein und Kininen arbeitet in ähnlicher Weise wie das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System und spielt eine Rolle bei der Blutdruckregulation, der Elektrolyt- und Wasserhomöostase und bei entzündlichen Prozessen. Insgesamt sind 15 Subtypen bekannt. Einige Subtypen sind als Tumormarker diagnostisch interessant.

Entdeckt wurde Kallikrein (Padutin) 1926^[1] von dem Münchener Chirurgen Emil Karl Frey,^[2][3][4] der bereits 1929^[5] auch einen günstigen Einfluss von Padutin auf die Regenerationsvorgänge (Kallusbildung) am Knochen beschrieb. Nach der erfolgreichen Bindung des Wirkstoffs an ein hochmolekulares Kolloid durch F. Schultz, dem es auch gelang, die Kombination in eine haltbare Trockenform zu überführen, konnte auch ein Depot-Präparat entwickelt werden, das therapeutisch günstig auf vegetative Funktionen (etwa durch Dämpfung des Sympathikotonus) und Regenerationsvorgänge am Knochen, auf die Endangiitis obliterans und die Arteriosklerose, auf Ernährungsschäden der Haut und der tieferen Gewebsschichten,^[6] auf bakterielle Infektionen sowie auf Krankheiten des Zentralnervensystems einwirken sollte.^[7]

• Aprotinin

• Giorgio Raspi: Kallikrein and kallikrein-like proteinases: purification and determination by chromatographic and electrophoretic methods. In: Journal of Chromatography B. 684, 1996, S. 265–287, doi:10.1016/0378-4347(96)00144-2.
• J. M. Lamdin u. a.: The venomous hair structure, venom and life cycle of Logoa crispata, a puss caterpillar of Oklahoma. In: Toxicon. 38, 2000, S. 1163–1189, PMID 10736472.
• K. D. Bhoola, C. D. Figueroa, K. Worthy: Bioregulation of kinins: kallikreins, kininogens, and kininases. In: Pharmacological Reviews. 44, 1992, S. 1–80, PMID 1313585.
• Stefan Offermanns, Walter Rosenthal: Encyclopedia of Molecular Pharmacology. Springer, 2008, ISBN 978-3-540-38916-3, S. 673.
• B. Giusti, S. Serrati, F. Margheri, L. Papucci, L. Rossi, F. Poggi, A. Magi, A. Del Rosso, M. Cinelli, S. Guiducci, B. Kahaleh, M. Matucci-Cerinic, R. Abbate, G. Fibbi, M. Del Rosso: The antiangiogenic tissue kallikrein pattern of endothelial cells in systemic sclerosis. In: Arthritis Rheum 52 (11), Nov 2005, S. 3618–3628. doi:10.1002/art.21383. PMID 16255054.
• I. P. Michael, G. Pampalakis, S. D. Mikolajczyk, J. Malm, G. Sotiropoulou, E. P. Diamandis: Human tissue kallikrein 5 is a member of a proteolytic cascade pathway involved in seminal clot liquefaction and potentially in prostate cancer progression. In: J Biol Chem 281 (18), May 2006, S. 12743–12750. doi:10.1074/jbc.M600326200. PMID 16517595.
• N. Emami, E. P. Diamandis: Human kallikrein-related peptidase 14 (KLK14) is a new activator component of the KLK proteolytic cascade. Possible function in seminal plasma and skin. In: J Biol Chem. 8;283 (6), Feb 2008, S. 3031–3041. doi:10.1074/jbc.M707253200. PMID 18056261.
• P. Ovaere, S. Lippens, P. Vandenabeele, W. Declercq: The emerging roles of serine protease cascades in the epidermis. In: Trends Biochem Sci. 34 (9), Aug 2009, S. 453–463. doi:10.1016/j.tibs.2009.08.001. PMID 19726197.
• H. Tamura, Y. Ishikawa, N. Hino, M. Maeda, S. Yoshida, S. Kaku, S. Shiosaka: Neuropsin is essential for early processes of memory acquisition and Schaffer collateral long-term potentiation in adult mouse hippocampus in vivo. In: J Physiol. 1;570 (3), Feb 2006, S. 541–551. doi:10.1113/jphysiol.2005.098715. PMC 1479887 (freier Volltext). PMID 16308352.
• C. A. Borgono, E. P. Diamandis: The emerging roles of human tissue kallikreins in cancer. In: Nature Reviews Cancer. 4, 2004, S. 876–890, doi:10.1038/nrc1474.
• E. P. Diamandis, G. M. Yousef: Human Tissue Kallikreins: A Family of New Cancer Biomarkers. In: Clinical Chemistry. 48, 2002, S. 1198–1205, PMID 12142373 (freier Volltext).

• MeSH Kallikrein
• Nomenclature Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology (NC-IUBMB): Enzyme Nomenclature. Recommendations.
• ExPASy: Enzyme nomenclature database

1. ↑ Vgl. Emil Karl Frey, Heinrich Kraut: Über einen von der Niere ausgeschiedenen, die Herztätigkeit anregenden Stoff. In: Hoppe-Seyler`s Zeitschrift für physiologische Chemie. Band 157, 1926, Heft 1–3.
2. ↑ Emil Karl Frey, Heinrich Kraut, Eugen Werle: Kallikrein (Padutin). Stuttgart 1950.
3. ↑ Hans Rudolf Berndorff: Ein Leben für die Chirurgie. Nachruf auf Ferdinand Sauerbruch. In: Ferdinand Sauerbruch: Das war mein Leben. Kindler & Schiermeyer, Bad Wörishofen 1951; zitiert: Lizenzausgabe Bertelsmann, München 1956, S. 456–478, hier: S. 459.
4. ↑ Heinrich Kraut, Emil Karl Frey, Eugen Wehrle: Der Nachweis eines Kreislaufhormons in der Pankreasdrüse. In: Zeitschrift für physiologische Chemie. Band 189, 1930, S. 97 ff.
5. ↑ Emil Karl Frey: Über die therapeutische Verwendbarkeit des Kreislaufhormons. In: Archiv für klinische Chirurgie. 1929, S. 399.
6. ↑ vgl. auch Walter Hartenbach: Zur Behandlung des Sudeckschen Syndroms mit Padutin. In: Deutsche Medizinische Wochenschrift. 22, 1950, S. 751.
7. ↑ Emil Karl Frey, Walter Hartenbach, F. Schultz: Depot-Padutin und seine therapeutische Verwendbarkeit. In: Münchener Medizinische Wochenschrift. Band 95, Nr. 1, 2. Januar 1953, S. 11–15.