Metalloproteinases

Metalloprotein adalah enzim yang mendegradasi protein dan membutuhkan atom logam untuk diaktifkan

Apa itu metalloproteinases?

Itu Metalloproteinases, atau metalloproteas, mereka adalah enzim yang menurunkan protein dan yang membutuhkan adanya atom logam untuk memiliki aktivitas. Mereka yang menjalankan semua kegiatan yang dilakukan oleh sel adalah enzimnya.

Mereka terlibat dalam berbagai proses fisiologis dan patologis organisme dan memenuhi berbagai fungsi regulasi dan modulasi, seperti penyembuhan luka, angiogenesis atau metastasis sel tumor.

Secara kolektif, enzim ini disebut proteinas atau protease. Kelompok protease yang membutuhkan atom logam untuk aktif disebut metalloproteinases.

Karakteristik metalloproteinases

- Mungkin kelompok protease yang paling beragam dari enam yang ada. Protease diklasifikasikan sesuai dengan mekanisme katalitiknya. Kelompok -kelompok ini adalah protease sistein, serin, treonin, asam aspartat, asam glutamat dan metalloproteinase.

- Semua metalloproteinases membutuhkan atom logam untuk dapat menjalankan potongan katalitik mereka. Logam yang ada dalam metalloproteinases sebagian besar termasuk seng, tetapi metalloproteinases lainnya menggunakan kobalt.

- Untuk menjalankan fungsinya, atom logam harus dikoordinasikan dengan protein. Ini dilakukan melalui empat titik kontak: tiga di antaranya menggunakan beberapa asam amino dengan beban histidin, lisin, arginin, glutamat atau aspartat. Titik koordinasi keempat dibuat oleh molekul air.

Fungsi metalloproteinase

Peran paling penting dari metalloproteinases adalah Mengatur perilaku sel. Ini dicapai dengan mengendalikan keberadaan dan adanya regulator transkripsional, mediator respons, reseptor, protein membran struktural dan organel internal, dll.

Tergantung pada mode degradasi mereka, protease, termasuk metalloproteinases, diklasifikasikan sebagai endoprotea (metaloendoproteas) atau exoproteas (metalloexoproteasas).

Protein degrade pertama dari salah satu ujung protein (yaitu, amino atau karboksil). Endoprotea, sebaliknya, membuat pemotongan di dalam protein dengan spesifisitas tertentu.

Modifikasi protein

Metalloproteinases dapat berpartisipasi dalam modifikasi (pematangan) beberapa protein dalam proses pasca-translasi.

Ini dapat terjadi bersamaan dengan, atau sesudahnya, sintesis protein putih atau di situs akhir di mana ia berada untuk menjalankan fungsinya. Ini umumnya dicapai dengan segmentasi sejumlah limbah asam amino terbatas dari molekul putih.

Dapat melayani Anda: cladogram

Klasifikasi metalloproteinase

Uni Internasional Biokimia dan Biologi Molekuler telah membentuk sistem klasifikasi enzim. Sistem ini mengidentifikasi enzim dengan huruf EC dan sistem kode empat nomor.

Masalah pertama mengidentifikasi enzim sesuai dengan mekanisme tindakan mereka, dan membaginya menjadi enam kelas hebat.

Angka kedua memisahkan mereka sesuai dengan substrat tempat mereka bertindak. Dua angka lainnya membuat divisi yang lebih spesifik.

Karena metalloproteinases mengkatalisasi reaksi hidrolisis, diidentifikasi dengan jumlah EC4, menurut sistem klasifikasi ini. Selain itu, mereka milik Subclass 4, yang menampung semua hidrolase yang bertindak pada tautan peptida.

Metalloproteinases, seperti sisa proteinase, dapat diklasifikasikan sesuai dengan tempat rantai polipeptida yang menyerang.

Exopeptidase metalloproteinases

Mereka bertindak pada ikatan peptida dari asam amino terminal dari rantai polipeptida. Semua metalloproteinases yang memiliki dua ion logam katalitik dan beberapa dengan ion logam tunggal disertakan.

Endopeptide metalloproteinases

Mereka bekerja pada setiap hubungan peptida di dalam rantai polipeptida, menghasilkan dua molekul polipeptida dengan berat molekul yang lebih rendah.

Banyak metalloproteinases dengan ion logam katalitik tunggal bertindak dengan cara ini. Berikut adalah metriks metalloprotein dan protein Adam.

Metrix Metalloprotein (MMP)

Mereka adalah enzim yang mampu bertindak dengan beberapa komponen dari matriks ekstraseluler. Matriks ekstraseluler adalah himpunan semua zat dan bahan yang merupakan bagian dari jaringan dan yang ditemukan di bagian luar sel.

Mereka adalah kelompok enzim besar yang ada dalam proses fisiologis, dan berpartisipasi dalam perubahan morfologis dan fungsional dari banyak jaringan.

Pada otot rangka, misalnya, mereka memainkan peran penting dalam pembentukan, renovasi dan regenerasi jaringan otot. Mereka juga bertindak atas berbagai jenis kolagen yang ada dalam matriks ekstraseluler.

Dapat melayani Anda: kain fundamental: apa itu, karakteristik dan fungsi

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

Enzim hidrolitik yang bekerja pada kolagen tipe I, II dan III yang ada di antara sel -sel. Produk Katabolisme Zat ini adalah kolagen yang terdenaturasi, atau gelatin.

Pada vertebrata, enzim ini diproduksi oleh sel yang berbeda, seperti fibroblas dan makrofag, serta sel epitel. Mereka juga dapat bertindak pada molekul matriks ekstraseluler lainnya.

Yahudi (MMP-2, MMP-9)

Berkontribusi dalam proses katabolisme kolagen tipe I, II dan III. Mereka juga bertindak atas kolagen atau gelatin yang didenaturasi setelah aksi kolagenase.

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

Mereka bekerja pada kolagen tipe IV dan molekul matriks ekstraseluler lainnya yang terkait dengan kolagen. Aktivitasnya pada gelatin terbatas.

Matrilisins (MMP-7, MMP-26).

Secara struktural lebih sederhana metalloproteinase daripada yang tersisa. Mereka terkait dengan sel epitel tumor.

Metalloproteas yang terkait dengan membran (MT-MMP)

Adalah bagian dari membran basal. Mereka berpartisipasi dalam aktivitas proteolitik metalloproteinases lainnya dari matriks.

Neprilisin

Neprilisin adalah metalloproteinase dari matriks yang memiliki seng sebagai ion katalis. Ini bertanggung jawab untuk menghidrolisis peptida dalam residu hidrofobik amino-terminal.

Enzim ini ditemukan di banyak organ, termasuk ginjal, otak, paru -paru, otot polos pembuluh darah, serta sel endotel, jantung, darah, lemak dan fibroblast.

Neprilisin sangat penting untuk degradasi metabolik peptida vasoaktif. Beberapa peptida ini bertindak sebagai vasodilator, tetapi yang lain memiliki efek vasokonstriktor.

Penghambatan neprisilin, bersama dengan penghambatan reseptor angiotensin, telah menjadi terapi alternatif yang sangat menjanjikan dalam pengobatan pasien yang mengalami kegagalan jantung.

Metriks metriks lainnya

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

Protein Adam

The Adam (A Dancam dan Metalloprotease, untuk akronimnya dalam bahasa Inggris) adalah sekelompok metalloproteinases, yang dikenal sebagai metalloproteas-desengrinas.

Ini termasuk enzim yang memotong atau menghilangkan bagian protein yang dikecualikan dari sel oleh membran ini.

Dapat melayani Anda: Kecoa Jerman: Karakteristik, reproduksi, makanan

Beberapa Adam, terutama pada manusia, tidak memiliki domain protease fungsional. Di antara fungsi utamanya adalah bertindak dalam spermatogenesis dan sperma-subsid. Mereka adalah komponen penting dari racun banyak ular.

Efek kesehatan

Perubahan apa pun dalam fungsi metalloproteinase dapat memiliki efek yang tidak diinginkan pada kesehatan manusia. Selain itu, beberapa proses patologis lainnya entah bagaimana melibatkan partisipasi kelompok enzim penting ini.

Metrix 2 metalloproteinase, misalnya, memainkan peran penting dalam invasi kanker, perkembangan dan metastasis, termasuk kanker endometrium. Dalam kasus lain, perubahan homeostasis MME terkait dengan radang sendi, peradangan dan beberapa jenis kanker.

Patologi terkait

Telah ditentukan bahwa enzim keluarga MMP berpartisipasi dalam pengembangan berbagai penyakit: kulit, disfungsi vaskular, sirosis, emfisema paru, iskemia serebral, radang sendi, periodontitis dan metastasis kanker, antara antara.

Dipercayai bahwa berbagai macam bentuk yang dapat terjadi dalam matriks metalloprotein dapat mendukung perubahan beberapa mekanisme regulasi genetik, sehingga menyebabkan perubahan dalam profil genetik.

Untuk menghambat pengembangan patologi yang terkait dengan MMP.

Inhibitor alami telah diisolasi dari berbagai organisme laut, termasuk ikan, moluska, ganggang dan bakteri.

Inhibitor sintetis, di sisi lain, umumnya mengandung kelompok pengkelat yang berikatan dengan ion logam katalitik dan tidak aktif. Namun, hasil yang diperoleh belum konklusif.

Penggunaan Terapi

Metrix metalloprotein memiliki beberapa kegunaan terapi:

- Mereka digunakan untuk mengobati luka bakar, serta berbagai jenis bisul.

- Juga untuk menghilangkan jaringan bekas luka dan memfasilitasi proses regenerasi dalam transplantasi organ.

Referensi

1. Caley, m. P., Martins, v. L. C., O'Toole, e. KE. (2015). Metalloproteinases dan penyembuhan luka. Kemajuan dalam perawatan luka.
2. Löffek, s., Schilling, atau., Franzke, c.-W. (2011). Peran biologis matriks metalloproteinases: keseimbangan kritis. Jurnal Pernafasan Eropa.
3. Opalińska, m., Jańska, h. (2018). AAA Proteaseses: Penjaga Fungsi Mithochondrial dan Homeostasis. Sel.