Metalloproteinases

Metalloprotein adalah enzim yang merendahkan protein dan memerlukan atom logam untuk mengaktifkan

Apakah metalloproteinases?

The Metalloproteinases, atau metalloproteas, mereka adalah enzim yang merendahkan protein dan yang memerlukan kehadiran atom logam mempunyai aktiviti. Mereka yang melaksanakan semua aktiviti yang dijalankan oleh sel adalah enzim.

Mereka terlibat dalam pelbagai proses fisiologi dan patologi organisma dan memenuhi pelbagai fungsi pengawalseliaan dan modulasi, seperti penyembuhan luka, angiogenesis atau metastasis sel tumor.

Secara kolektif, enzim ini dipanggil protein atau protease. Kumpulan protease yang memerlukan atom logam untuk aktif dipanggil metalloproteinases.

Ciri -ciri metalloproteinases

- Mungkin kumpulan protease yang paling pelbagai dari enam yang ada. Protease diklasifikasikan mengikut mekanisme pemangkin mereka. Kumpulan ini adalah protease sistein, serine, treonine, asid aspartik, asid glutamat dan metalloproteinases.

- Semua metalloproteinases memerlukan atom logam untuk dapat melaksanakan pemangkin mereka. Logam yang terdapat dalam metalloproteinases kebanyakannya termasuk zink, tetapi metalloproteinases lain menggunakan kobalt.

- Untuk menjalankan fungsinya, atom logam mesti diselaraskan ke protein. Ini dilakukan melalui empat titik hubungan: tiga daripadanya menggunakan beberapa asid amino dengan beban histidin, lisin, arginin, glutamat atau aspartat. Titik koordinasi keempat dibuat oleh molekul air.

Fungsi metalloproteinase

Peranan metalloproteinases yang paling penting ialah Mengawal tingkah laku sel. Ini dicapai dengan mengawal kehadiran dan kehadiran pengawal selia transkrip, mediator tindak balas, reseptor, protein membran struktur dan organel dalaman, dll.

Bergantung pada mod degradasi mereka, protease, termasuk metalloproteinases, diklasifikasikan sebagai endoproteas (metaloendoproteas) atau exoproteas (metalloexoproteasas).

Protein yang pertama merendahkan dari salah satu hujung protein (iaitu, amino atau carboxil). Endoproteas, sebaliknya, membuat luka di dalam protein dengan kekhususan tertentu.

Pengubahsuaian protein

Metalloproteinases boleh mengambil bahagian dalam pengubahsuaian (kematangan) beberapa protein dalam proses pasca translasi.

Ini boleh berlaku bersamaan dengan, atau selepas, sintesis protein putih atau di tapak akhir di mana ia tinggal untuk melaksanakan fungsinya. Ini biasanya dicapai dengan segmentasi bilangan asid amino terhad molekul putih.

Boleh melayani anda: cladogram

Klasifikasi Metalloproteinase

Kesatuan Biokimia dan Biologi Molekul Antarabangsa telah menubuhkan sistem klasifikasi enzim. Sistem ini mengenal pasti enzim dengan huruf EC dan sistem berkod empat bilangan.

Isu pertama mengenal pasti enzim mengikut mekanisme tindakan mereka, dan membahagikannya kepada enam kelas hebat.

Nombor kedua memisahkannya mengikut substrat yang mereka bertindak. Dua nombor yang lain menjadikan bahagian yang lebih spesifik.

Kerana metalloproteinases memangkin tindak balas hidrolisis, dikenal pasti dengan nombor EC4, menurut sistem klasifikasi ini. Di samping itu, mereka tergolong dalam subclass 4, yang menempatkan semua hidrolase yang bertindak pada pautan peptida.

Metalloproteinases, seperti proteinase yang lain, boleh diklasifikasikan mengikut tempat rantai polipeptida yang menyerang.

Exopeptidase metalloproteinases

Mereka bertindak pada ikatan peptida asid amino terminal rantai polipeptida. Semua metalloproteinases yang mempunyai dua ion logam pemangkin dan beberapa dengan satu ion logam dimasukkan.

Metalloproteinases endopeptide

Mereka bertindak pada sebarang pautan peptida di dalam rantai polipeptida, mengakibatkan dua molekul polipeptida berat molekul yang lebih rendah.

Banyak metalloproteinases dengan satu tindakan ion logam pemangkin dengan cara ini. Berikut adalah metalloprotein metrix dan protein Adam.

Metalloprotein Metrix (MMP)

Mereka adalah enzim yang mampu bertindak dengan beberapa komponen matriks ekstraselular. Matriks ekstraselular adalah set semua bahan dan bahan yang merupakan sebahagian daripada tisu dan yang terdapat di luar sel.

Mereka adalah kumpulan enzim besar yang hadir dalam proses fisiologi, dan mengambil bahagian dalam perubahan morfologi dan fungsi banyak tisu.

Dalam otot rangka, misalnya, mereka memainkan peranan penting dalam pembentukan, pembentukan semula dan penjanaan semula tisu otot. Mereka juga bertindak pada pelbagai jenis kolagen yang terdapat dalam matriks ekstraselular.

Boleh melayani anda: kain asas: apakah, ciri dan fungsi

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

Enzim hidrolitik yang bertindak pada kolagen jenis I, II dan III yang antara sel. Produk katabolisme bahan -bahan ini adalah kolagen denatured, atau gelatin.

Dalam vertebrata, enzim ini dihasilkan oleh sel yang berbeza, seperti fibroblas dan makrofaj, serta sel epitelium. Mereka juga boleh bertindak pada molekul matriks ekstrasel lain.

Yahudi (MMP-2, MMP-9)

Menyumbang dalam proses katabolisme Jenis I Collagens, II dan III. Mereka juga bertindak pada kolagen atau gelatin yang diperolehi selepas tindakan kolagenase.

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

Mereka bertindak pada kolagen jenis IV dan molekul matriks ekstrasel lain yang dikaitkan dengan kolagen. Aktiviti di gelatin adalah terhad.

Matrilisin (MMP-7, MMP-26).

Adalah metalloproteinase yang lebih sederhana daripada baki. Mereka berkaitan dengan sel epitelium tumor.

Metalloproteas dikaitkan dengan membran (MT-MMP)

Adalah sebahagian daripada membran basal. Mereka mengambil bahagian dalam aktiviti proteolitik lain metalloproteinases matriks.

Neprilisin

Neprilisin adalah metalloproteinase matriks yang mempunyai zink sebagai ion pemangkin. Ia bertanggungjawab untuk menghidrolisis peptida dalam residu hidrofobik terminal amino.

Enzim ini ditemui di pelbagai organ, termasuk buah pinggang, otak, paru -paru, otot licin vaskular, serta sel endothelial, jantung, darah, lemak dan fibroblast.

Neprilisin adalah penting untuk degradasi metabolik peptida vasoaktif. Sebahagian daripada peptida ini bertindak sebagai vasodilator, tetapi yang lain mempunyai kesan vasoconstrictor.

Perencatan neprisiline, bersama -sama dengan perencatan reseptor angiotensin, telah menjadi terapi alternatif yang sangat menjanjikan dalam rawatan pesakit yang mengalami kegagalan jantung.

Metalloprotein Metrix lain

Terdapat beberapa metalloproteinases yang tidak masuk ke dalam mana -mana kategori sebelumnya. Contohnya ialah MMP-12, MMP-9, MMP-20, MMP-22, MMP-23 dan MMP-28.

Protein Adam

Adam (disintegrin dan metalloprotease, kerana akronimnya dalam bahasa Inggeris) adalah sekumpulan metalloproteinases, yang dikenali sebagai metalloproteas-desengrinas.

Ini termasuk enzim yang memotong atau menghapuskan bahagian protein yang dikecualikan dari sel oleh membran ini.

Boleh melayani anda: lipas Jerman: ciri, pembiakan, makanan

Sebilangan Adam, terutamanya pada manusia, kekurangan domain protease berfungsi. Antara fungsi utamanya adalah bertindak dalam spermatogenesis dan subsid sperma. Mereka adalah komponen penting dalam racun ular banyak.

Kesan kesihatan

Apa -apa perubahan dalam fungsi metalloproteinases boleh memberi kesan yang tidak diingini terhadap kesihatan manusia. Di samping itu, beberapa proses patologi lain entah bagaimana melibatkan penyertaan kumpulan enzim penting ini.

Sebagai contoh, metalloproteinase Metrix 2 memainkan peranan penting dalam pencerobohan kanser, perkembangan dan metastasis, termasuk kanser endometrium. Dalam kes lain, perubahan homeostasis MME telah dikaitkan dengan arthritis, keradangan dan beberapa jenis barah.

Patologi yang berkaitan

Telah ditentukan bahawa enzim keluarga MMP mengambil bahagian dalam perkembangan pelbagai penyakit: kulit, disfungsi vaskular, sirosis, emphysema pulmonari, iskemia cerebral, arthritis, periodontitis dan metastasis kanser, antara lain.

Adalah dipercayai bahawa pelbagai bentuk yang boleh berlaku dalam metalloprotein matriks dapat memihak kepada perubahan beberapa mekanisme peraturan genetik, sehingga menyebabkan perubahan dalam profil genetik.

Untuk menghalang perkembangan patologi yang berkaitan dengan MMP.

Inhibitor semulajadi telah diasingkan dari pelbagai organisma laut, termasuk ikan, moluska, alga dan bakteria.

Inhibitor sintetik, sebaliknya, biasanya mengandungi kumpulan chelating yang mengikat ke ion logam pemangkin dan yang tidak aktif. Walau bagaimanapun, keputusan yang diperoleh belum muktamad.

Kegunaan terapeutik

Metalloprotein Metrix mempunyai beberapa kegunaan terapeutik:

- Mereka digunakan untuk merawat luka bakar, serta pelbagai jenis ulser.

- Juga untuk menghapuskan tisu parut dan memudahkan proses penjanaan semula dalam pemindahan organ.

Rujukan

1. Caley, m. P., Martins, v. L. C., O'Toole, e. Ke. (2015). Metalloproteinases dan penyembuhan luka. Kemajuan dalam penjagaan luka.
2. Löffek, s., Schilling, atau., Franzke, c.-W. (2011). Peranan biologi metalloproteinases matriks: keseimbangan kritikal. Jurnal Pernafasan Eropah.
3. Opalińska, m., Jańska, h. (2018). AAA Proteases: Penjaga fungsi mithochondrial dan homeostasis. Sel.