Klan Pfam | CL0126 |
---|---|
InterPro | IPR021190 |
De matrixmetalloproteinaser ( MMP ) er proteaser , proteolytiske enzymer er karakteriseret ved tilstedeværelsen af en Zn-ion 2 + bundet til 3 rester histidin på niveau med deres katalytiske sted.
De har roller i modifikationen af den ekstracellulære matrix (ECM); der er cirka 23 MMP'er hos mennesker kodet af forskellige gener og produceret af mange celletyper.
Der er flere typer MMP.
MMP-1 - 8 - 13 | Collagenase 1, 2 og 3 |
MMP-2 - 9 | Gelatinase A og B |
MMP-3 - 10 | Stromelysine 1 og 2 |
MMP-7 - 26 - 11 | Matrilysin 1, 2 og 3 |
MMP-12 | Emastase elastase makrofager |
MMP-14 - 16 - 24 | Transmembrane MMP'er |
MMP-17 - 25 | GPI-ankermembran- MMP'er |
MMP-20 | Enamelysine |
MMP-23 | CA-MMP |
MMP-28 | Epilysin |
De har en homolog struktur med 40 til 60% lighed i aminosyresekvenser (fælles forfædres gen), en Zn2 + -ion i deres katalytiske sted.
De syntetiseres og udskilles som inaktive pro-enzymer . Aktivering finder sted i det ekstracellulære medium ved proteolyse, som frigør propeptidet ved N-terminalen af molekylet og frigiver det aktive sted. Der er mange aktiverende peptidaser : plasmin, kalikrein, elastase eller endda MMP'erne selv.
De kan nedbryde komponenterne i den ekstracellulære matrix ved fysiologisk pH. Disse er specifikke enzymer.
De hæmmes af α-macroglobulin og af inhiberende proteiner såsom TIMP “Tissue Inhibitors of Matrix Metalloprotease”, de danner ikke-kovalente komplekser med enzymet i sin aktive form. TIMP'er er også vækstfaktorer for mange celletyper.
Samlet set kan metalloproteaser nedbryde alle komponenter i den ekstracellulære matrix og skal derfor reguleres fint. De udtrykkes generelt dårligt i sunde væv, men deres ekspression stiger under fysiologiske eller patologiske vævsomdannelsesprocesser under påvirkning af faktorer, der er i stand til at modulere ekspressionen af deres gener ( IL-1 , TNFa , prostaglandin , celleskader ...). Under disse forhold deltager de i forskellige fænomener såsom angiogenese , vævsreparation, embryogenese eller endda hudheling.
Metalloproteaser kan også være forbundet med visse sygdomme. For stor stigning i deres ekspression og derfor en øget proteolytisk aktivitet fører til vævsubalancer ligesom for lavt udtryk, der fører til en ophobning af ekstracellulær matrix. De er især involveret i hjerte-kar-sygdomme ( åreforkalkning ), tumoral eller kronisk inflammatorisk fordøjelsessygdom ( Crohns sygdom , colitis ulcerosa ).
Under healing , de keratinocytter løsnes fra den ekstracellulære matrix og skal flytte for at fylde såret. Disse epidermale celler vandrer langs en midlertidig matrix. De forskellige faser af helbredelse involverer mange spillere såsom cytokiner , vækstfaktorer og enzymer såsom metalloproteaser. De vil alle samarbejde om genopretning af væv og matrix. Under heling er de involverede MMP'er MMP-1, 2 og 9.
MMP'er spiller en vigtig rolle i de tidlige stadier af helbredelse. De syntetiseres af epidermale, dermale og blodlegemer for at nedbryde den lyserede ekstracellulære matrix på en kontrolleret måde og tillade vandring af keratinocytter.
For at heling kan finde sted normalt og hurtigt, skal balancen mellem metalloproteaser og deres hæmmere, TIMP'er, altid opretholdes. Når MMP-koncentrationerne bliver større end for TIMP, er der forsinket heling eller endda ingen heling, hvilket vil føre til udviklingen mod et kronisk sår. Meget høje MMP-koncentrationer, især MMP-1 og lave koncentrationer af TIMP-1, findes systematisk i kroniske sår. MMP-1-stigninger observeres således i forskellige typer kroniske sår såsom sår, liggesår og diabetiske fodsår. Disse MMP-1 nedbryder kollagenet af den ekstracellulære matrix, men nedbryder også vækstfaktorerne, som vil forhindre stimulering af heling.
For at helbredelse kan genoptages, skal balancen mellem MMP'er, TIMP'er og vækstfaktorer gendannes.
Metalloproteaser spiller en rolle i destabiliseringen af den aterosklerotiske plaque . Deres koncentration øges på de mest skrøbelige steder i plaketten, især i den del direkte mod blodgennemstrømningen. Ved akut koronarsyndrom øges niveauet i plak, og en metalloprotease (graviditetsassocieret plasmaprotein A eller PAPP-A) kan derefter påvises i blodet.