求金属蛋白酶的作用

自治旗2023-02-22  25

基质金属蛋白酶家族是一类活性依赖于锌离子和钙离子的蛋白水解酶,主要的生理作用是降解细胞外基质(extracellularmatrix,ECM)。1962年Gross首次发现在蝌蚪尾巴退化过程中含有一种间质蛋白酶(MMP-1)。随后,按发现的顺序MMPs家族已命名至MMP-28,其中在人类中发现有23种[1,2]。MMPs主要由巨噬细胞、中性粒细胞、平滑肌细胞(SMCs)、内皮细胞等产生[3]。除巨噬细胞和中性粒细胞外,MMPs是不储存在细胞内的,当有外来特定信号刺激这些细胞时,MMPs合成增加并立即分泌到ECM中去。1.2MMPs的结构、分类及功能MMPs由五个结构域(除MMP-7外)组成:(1)信号肽域(2)前肽域(3)催化域(4)铰链区(5)血红素结合蛋白样或纤维结合素样的COOH末端域。根据MMPs作用底物、分子结构可分为6组:(1)胶原酶:包括MMP-1、MMP-8、MMP-13其主要水解底物是纤维类胶原,即I、II、III型胶原(2)明胶酶:分为明胶酶A(MMP-2)和明胶酶B(MMP-9)主要水解变性胶原及基膜的主要成分IV型胶原(3)间质溶解素:包括MMP-3、MMP-7、MMP-10其中MMP-3和MMP-10的水解底物比较广泛,如Ⅳ型胶原、蛋白聚糖、明胶及糖蛋白等(4)膜型基质金属蛋白酶(MT-MMPs):包括MMP-14、MMP-15、MMP-16、MMP-17、MMP-24、MMP-25(5)基质溶解酶:包括基质溶解因子1(MMP-7)和基质溶解因子2(MMP-26)(6)剩余的MMPs不属于前几类,暂归于其他MMPs。MMPs在生理状态下参与胚胎形成、新生血管的形成及伤口的愈合,在病理状态下参与组织重构、风湿性关节炎、恶性肿瘤转移、动脉粥样硬化(AS)和急性冠脉综合征(ACS)的病理进程[4-5]。

科技名词定义

中文名称:金属蛋白酶英文名称:metalloproteasemetalloproteinase定义:编号:EC 3.4.24.-。一类在一级结构上差异很大,但其活性中心较为保守、含有金属离子(如锌、钴、镍等),且依靠金属离子催化肽键水解的蛋白水解酶。可被金属螯合剂灭活。应用学科:生物化学与分子生物学(一级学科);酶(二级学科)

metalloprotease

活性中心中含有金属离子的蛋白酶的总称。

这种酶在纯化过程中始终保留定量金属离子,用一般方法不能将其除去。但如纯化过程中有螯合剂如EDTA等存在时,也会失去金属离子从而失去酶活性。只有再将这种离子加入才能恢复其活性。

一些金属蛋白酶及其所含金属离子有:胰蛋白酶(Ca)、胰凝乳蛋白酶(Ca)、羧肽酶(Zn),中性蛋白酶(Zn),嗜热菌蛋白酶(Ca、Zn),胶原酶(Ca、Zn)。这些酶的最适pH值一般在7~9。

基质金属蛋白酶 (MMPs),又称基质金属多肽酶或matrixins,它是一类锌依赖性的蛋白水解酶,可降解细胞外基质 (ECM) 中的多种蛋白。MMPs 属于金属蛋白酶的 metzincin超家族,其他成员如 astacins、serralysins、reprolysins、adamalysins 或 ADAMs。MMPs 由 24 个人类基因和 23 个小鼠基因编码。 MMP 家族至少可以分为六个亚家族:(1) 胶原酶(2) 明胶酶,(3) 溶血素,(4) 基质溶素,(5) 膜型MMPs,(6) 其他 MMPs。 MMPs 的典型结构包括 N 端酶原前肽结构域、金属蛋白酶催化结构域、可变长度的连接区和 C 端类血凝蛋白结构域。 所有MMPs 都是作为原酶产生的,需要在生理条件下进行蛋白裂解,以促进前肽结构域的释放 (酶原激活),并产生成熟的基质金属蛋白酶。MMPs 在许多生物学过程中发挥了关键作用,如胚胎发生、正常组织重塑、伤口愈合和血管生成,以及在疾病中也发挥了重要作用,如动脉粥样硬化、关节炎、癌症和组织溃疡

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