Metalloproteinaasit

Metalloproteiinit ovat entsyymejä, jotka hajottavat proteiinia ja tarvitsevat metalliatomin aktivoidakseen

Mitä ovat metalloproteinaasit?

Se Metalloproteinaasit, tai metalloproteas, ne ovat entsyymejä, jotka hajottavat proteiineja ja jotka vaativat metallisen atomin läsnäolon aktiivisuuteen. Ne, jotka suorittavat kaikki solun suorittamat toiminnot, ovat entsyymejä.

He ovat mukana organismin lukuisissa fysiologisissa ja patologisissa prosesseissa ja täyttävät erilaisia ​​säätely- ja moduloivia toimintoja, kuten haavan paranemista, angiogeneesiä tai kasvainsolujen etäpesäkkeitä.

Yhdessä näitä entsyymejä kutsutaan proteiineiksi tai proteaasiksi. Ryhmää proteaaseita, jotka vaativat metalliatomia aktiiviseksi, kutsutaan metalloproteinaasiksi.

Metalloproteinaasien ominaisuudet

- Ehkä monipuolisin proteaasiryhmä kuudesta, jotka ovat olemassa. Proteaasit luokitellaan niiden katalyyttisen mekanismin mukaan. Nämä ryhmät ovat kysteiiniproteaasit, seriini, treoniini, asparagiinihappo, glutamiinihappo ja metalloproteinaasit.

- Kaikki metalloproteinaasit vaativat metalliatomia voidakseen suorittaa niiden katalyyttisen leikkauksen. Metallit, jotka ovat läsnä metalloproteinaaseissa, sisältävät enimmäkseen sinkkiä, mutta muut metalloproteinaasit käyttävät kobolttia.

- Sen toiminnan suorittamiseksi metallinen atomi on koordinoitava proteiinille. Tämä tehdään neljän kosketuspisteen kautta: kolme heistä käyttää joitain aminohappoja, joissa on histidiinikuormitus, lysiini, arginiini, glutamaatti tai aspartaatti. Neljäs koordinointipiste on valmistettu vesimolekyylistä.

Metalloproteinaasifunktiot

Metalloproteinaasien tärkein rooli on Säätelee solujen käyttäytymistä. Tämä saavutetaan säätelemällä transkriptionaalisten säätelijöiden, vasteen välittäjien, reseptoreiden, rakennemembraaniproteiinien ja sisäisten organelien läsnäoloa ja läsnäoloa jne.

Heidän hajoamistilastaan ​​riippuen proteaasit, mukaan lukien metalloproteinaasit, luokitellaan endoproteaksi (metalloendoproteas) tai eksoproteasiksi (metalloexoproteasas).

Ensimmäinen hajoteproteiinit yhdestä proteiinin päistä (ts. Amino tai karboksiili). Endoproteas tekee päinvastoin leikkauksia proteiinin sisällä tietyllä spesifisyydellä.

Proteiinimodifikaatio

Metalloproteinaasit voivat osallistua joidenkin proteiinien modifikaatioon (kypsyminen) translaation jälkeisissä prosesseissa.

Tämä voi tapahtua samanaikaisesti valkoisen proteiinin synteesin tai lopullisessa paikassa, jossa se asuu käyttämään toimintaa. Tähän pääsee yleensä segmentoimalla rajoitetun määrän aminohappojätteitä valkoisesta molekyylistä.

Voi palvella sinua: kladogrammi

Metalloproteinaasiluokitus

Kansainvälinen biokemian ja molekyylibiologian liitto on perustanut entsyymiluokitusjärjestelmän. Tämä järjestelmä tunnistaa entsyymit EY -kirjaimilla ja neljänneksen koodattu järjestelmä.

Ensimmäisessä numerossa tunnistetaan entsyymit niiden toimintamekanismin mukaan ja jakaa ne kuuteen suureen luokkaan.

Toinen numero erottaa ne niiden substraatin mukaan, jolla ne toimivat. Kaksi muuta numeroa tekevät entistä tarkempia jakautumisia.

Koska metalloproteinaasit katalysoivat hydrolyysireaktioita, tunnistetaan lukumäärällä EC4, tämän luokittelujärjestelmän mukaan. Lisäksi ne kuuluvat alaluokkaan 4, jossa on kaikki hydrolaasit, jotka vaikuttavat peptidiyhteyksiin.

Metalloproteinaasit, kuten muut proteinaasit, voidaan luokitella hyökkäävän polypeptidiketjun paikan mukaan.

Eksopeptidaasi metalloproteinaasit

Ne vaikuttavat polypeptidiketjun terminaalisten aminohappojen peptidisidoksiin. Mukana kaikki metalloproteinaasit, joissa on kaksi katalyyttistä metalli -ionia ja joilla on yksi yksi metalli -ioni.

Endopeptidimetalloproteinaasit

Ne vaikuttavat mihin tahansa peptidilinkkiin polypeptidiketjun sisällä, mikä johtaa kahteen pienemmän molekyylipainon polypeptidimolekyyliin.

Monet metalloproteinaasista, joilla on yksi katalyyttinen metalli -ioni, toimivat tällä tavalla. Tässä ovat Metrix -metalloproteiinit ja Adam -proteiinit.

Metrix -metalloproteiinit (MMP)

Ne ovat entsyymejä, jotka kykenevät toimimaan joidenkin solunulkoisen matriisin komponenttien kanssa. Solunulkoinen matriisi on kaikkien kudoksen osa -aineiden ja materiaalien joukko ja joita löytyy solujen ulkopuolelta.

Ne ovat suuri entsyymiryhmä, joka on läsnä fysiologisissa prosesseissa ja osallistuvat monien kudosten morfologisiin ja toiminnallisiin muutoksiin.

Esimerkiksi luustolihaksissa niillä on tärkeä rooli lihaskudoksen muodostumisessa, uusinnassa ja uudistamisessa. Ne vaikuttavat myös erityyppisiin kollageeneihin, joita läsnä solunulkoisessa matriisissa.

Voi palvella sinua: Peruskangas: Mikä on, ominaisuudet ja toiminnot

Kollagenaasit (MMP-1, MMP-8, MMP-13, MMP-18)

Hydrolyyttiset entsyymit, jotka vaikuttavat tyypin I, II ja III kollageeniin, jotka ovat solujen välissä. Näiden aineiden katabolismin tuote on denaturoitu kollageeni tai gelatiini.

Selkärankaisilla tämä entsyymi tuottavat eri solut, kuten fibroblastit ja makrofagit, samoin kuin epiteelisolut. Ne voivat toimia myös muissa solunulkoisissa matriisimolekyyleissä.

Juutalainen (MMP-2, MMP-9)

Osallistu tyypin I kollageenien katabolismiprosessiin, II ja III. He toimivat myös denaturoituun kollageeniin tai gelatiiniin, joka on saatu kollagenaasien vaikutuksen jälkeen.

Stromalisiinit (MMP-3, MMP-10, MMP-11)

Ne toimivat tyypin IV kollageeneihin ja muihin kollageeniin liittyviin solunulkoisiin matriisimolekyyleihin. Sen aktiivisuus gelatiinissa on rajoitettua.

Matrilisiinit (MMP-7, MMP-26).

Ovat rakenteellisesti yksinkertaisempia metalloproteinaasia kuin jäljellä olevat. Ne liittyvät kasvaimen epiteelisoluihin.

Kalvoon liittyvät metalloproteat (MT-MMP)

Ovat osa peruskalvoja. He osallistuvat matriisin muiden metalloproteinaasien proteolyyttisiin aktiivisuuksiin.

Neprilisiini

Neprilisiini on matriisin metalloproteinaasi, jolla on sinkkiä katalysaattorina ionina. Se on vastuussa peptidien hydrolysoinnista aminoterminaalisessa hydrofobisessa jäännöksessä.

Tätä entsyymiä löytyy lukuisista elimistä, mukaan lukien munuaiset, aivot, keuhkot, vaskulaariset sileät lihakset, samoin kuin endoteelin, sydämen, veren, rasvan ja fibroblastisolujen kanssa.

Neprilisiini on välttämätön vasoaktiivisten peptidien metabolisen hajoamiselle. Jotkut näistä peptideistä toimivat verisuoniaimet, mutta toisilla on verisuonten supistumisen vaikutuksia.

Neprisiliinin esto yhdessä angiotensiinireseptorin estämisen kanssa on tullut erittäin lupaava vaihtoehtoinen hoito potilailla, joilla on sydämen epäonnistumisia.

Muut metrix -metalloproteiinit

Jotkut metalloproteinaasit, jotka eivät tee mitään aiemmista luokista. Esimerkki heistä ovat MMP-12, MMP-9, MMP-20, MMP-22, MMP-23 ja MMP-28.

Adam -proteiinit

Adam (dissintegriini ja metalloproteaasi, sen lyhenteen englanniksi) ovat metalloproteinaasien ryhmä, joka tunnetaan nimellä metalloproteas-desengrinas.

Näitä ovat entsyymit, jotka leikkaavat tai eliminoivat proteiiniosat, jotka on suljettu solusta tämän kalvon avulla.

Voi palvella sinua: Saksan torakka: Ominaisuudet, lisääntyminen, ruoka

Joissakin Adamissa, etenkin ihmisissä, puuttuu funktionaalista proteaasi -aluetta. Päätoimintojen joukossa on spermatogeneesissä ja siittiöiden tuella. Ne ovat tärkeä osa monien käärmeiden myrkkyä.

Terveysvaikutukset

Mahdollisella muutoksella metalloproteinaasien toiminnassa voi olla ei -toivottuja vaikutuksia ihmisen terveyteen. Lisäksi joihinkin muihin patologisiin prosesseihin liittyy jotenkin tämän tärkeän entsyymiryhmän osallistuminen.

Esimerkiksi Metrix 2 -metalloproteinaasilla on tärkeä rooli syövän tunkeutumisessa, etenemisessä ja etäpesäkkeessä, mukaan lukien endometrium -syöpä. Muissa tapauksissa MME: n homeostaasin muutos on liittynyt niveltulehdukseen, tulehdukseen ja tietyntyyppisiin syöpään.

Liittyvät patologiat

On määritetty, että MMP -perheen entsyymit osallistuvat erilaisten sairauksien kehitykseen: iho, verisuonien toimintahäiriöt, maksakirroosi, keuhkojen emfyseema, aivo -iskemia, niveltulehdus, periodontiitti ja syöpämetastaasit, muun muassa.

Uskotaan, että matriisimetalloproteiineissa esiintyviä monenlaisia ​​muotoja voi edistää useiden geneettisten säätelymekanismien muutoksia, mikä johtaa geneettisen profiilin muutokseen.

Estää MMP: hen liittyvien patologioiden kehitystä.

Luonnolliset estäjät on eristetty lukuisista meriorganismeista, mukaan lukien kalat, nilviäiset, levät ja bakteerit.

Synteettiset estäjät puolestaan ​​sisältävät yleensä kelatoivan ryhmän, joka sitoutuu katalyyttiseen metalli -ioniin ja inaktiiviseen. Saadut tulokset eivät kuitenkaan ole olleet vakuuttavia.

Terapeuttinen käyttö

Metrix -metalloproteiineilla on useita terapeuttisia käyttötarkoituksia:

- Niitä käytetään palovammojen ja erityyppisten haavaumien hoitamiseen.

- Myös arpien kudosten poistamiseksi ja elimensiirtojen uudistamisprosessin helpottamiseksi.

Viitteet

1. Caley, m. P., Martins, v. Lens. C., O'Toole, E. -Lla. (2015). Metalloproteinaasit ja haavan paraneminen. Haavanhoidon edistysaskeleet.
2. Löffek, S., Schilling tai., Franzke, c.-W -. (2011). Matriisin metalloproteinaasien biologinen rooli: kriittinen tasapaino. Eurooppalainen hengityslehti.
3. Opalińska, m., Jańska, H. (2018). AAA Proteasees: mitokondriaalisen toiminnan ja homeostaasin vartijat. Solut.