Klan Pfam | CL0126 |
---|---|
InterPro | IPR021190 |
Tyto matrixové metaloproteinázy ( MMP ) jsou proteázy , proteolytické enzymy, které jsou charakterizovány přítomností Zn iontů 2+ navázané na 3 zbytky histidin na úrovni jejich katalytického místa.
Mají role v modifikaci extracelulární matrice (ECM); existuje přibližně 23 MMP u lidí kódovaných různými geny a produkovaných mnoha typy buněk.
Existuje několik typů MMP.
MMP-1-8-13 | Kolagenáza 1, 2 a 3 |
MMP-2 - 9 | Želatináza A a B. |
MMP-3-10 | Stromelysine 1 a 2 |
MMP-7-26-11 | Matrilysin 1, 2 a 3 |
MMP-12 | Emastase elastáza makrofágy |
MMP-14-16-24 | Transmembránové MMP |
MMP-17-25 | GPI kotevní membrána MMP |
MMP-20 | Enamelysine |
MMP-23 | CA-MMP |
MMP-28 | Epilysin |
Mají homologní strukturu s 40 až 60% podobností v aminokyselinových sekvencích (společný gen předků), iont Zn 2+ v jejich katalytickém místě.
Jsou syntetizovány a vylučovány jako neaktivní proenzymy . Aktivace probíhá v extracelulárním médiu proteolýzou, která odděluje propeptid na N-konci molekuly a uvolňuje aktivní místo. Existuje mnoho aktivujících peptidáz : plazmin, kalikrein, elastáza nebo dokonce samotné MMP.
Mohou degradovat složky extracelulární matrice při fyziologickém pH. Jedná se o specifické enzymy.
Jsou inhibovány α-makroglobulinem a inhibičními proteiny, jako je TIMP „Tissue Inhibitors of Matrix Metalloprotease“, tvoří nekovalentní komplexy s enzymem v jeho aktivní formě. TIMP jsou také růstovými faktory pro mnoho typů buněk.
Celkově mohou metaloproteázy degradovat všechny složky extracelulární matrice, a proto musí být jemně regulovány. Obecně jsou špatně exprimovány ve zdravých tkáních, ale jejich exprese se zvyšuje během fyziologických nebo patologických procesů remodelace tkáně pod vlivem faktorů schopných modulovat expresi jejich genů ( IL-1 , TNFα , prostaglandin , poškození buněk…). Za těchto podmínek se účastní různých jevů, jako je angiogeneze , oprava tkání, embryogeneze nebo dokonce hojení kůže.
Metaloproteázy mohou být také spojeny s určitými chorobami. Příliš velké zvýšení jejich exprese a proto zvýšená proteolytická aktivita vede k tkáňové nerovnováze stejně jako příliš nízká exprese, která vede k akumulaci extracelulární matrice. Podílejí se zejména na kardiovaskulárních chorobách ( ateroskleróza ), nádorových nebo chronických zánětlivých onemocněních zažívacího traktu ( Crohnova choroba , ulcerózní kolitida ).
Během hojení se keratinocyty oddělují od extracelulární matrice a musí se pohybovat, aby vyplnily ránu. Tyto epidermální buňky migrují podél dočasné matrice. Různé fáze hojení zahrnují mnoho hráčů, jako jsou cytokiny , růstové faktory a enzymy, jako jsou metaloproteázy. Všichni budou spolupracovat na obnově tkáně a matrice. Během hojení jsou hlavními zapojenými MMP MMP-1, 2 a 9.
MMP hrají důležitou roli v raných fázích hojení. Budou syntetizovány epidermálními, dermálními a krevními buňkami, aby kontrolovaně degradovaly lyzovanou extracelulární matrici a umožnily migraci keratinocytů.
Aby hojení probíhalo normálně a rychle, musí být vždy udržována rovnováha mezi metaloproteázami a jejich inhibitory, TIMP. Když se koncentrace MMP stanou vyššími než koncentrace TIMP, dojde ke zpožděnému hojení nebo dokonce k žádnému hojení, což povede k vývoji směrem k chronické ráně. U chronických ran se systematicky vyskytují velmi vysoké koncentrace MMP, zejména MMP-1, a nízké koncentrace TIMP-1. Zvýšení MMP-1 je tedy pozorováno u různých typů chronických ran, jako jsou vředy, proleženiny a rány diabetické nohy. Tyto MMP-1 degradují kolagen extracelulární matrice, ale také degradují růstové faktory, které zabrání stimulaci hojení.
Aby se uzdravení obnovilo, musí být obnovena rovnováha mezi MMP, TIMP a růstovými faktory.
Metaloproteázy hrají roli v destabilizaci aterosklerotického plaku . Jejich koncentrace se zvyšuje na nejkřehčích místech plaku, zejména v části přímo proti průtoku krve. U akutního koronárního syndromu je hladina zvýšena v plaku a v krvi je pak detekovatelná metaloproteáza (plazmatický protein A nebo PAPP-A).