Metalloproteinase - Metalloproteinase

En metalloproteinase eller metalloprotease er ethvert proteaseenzym , hvis katalytiske mekanisme involverer et metal . Et eksempel på dette ville være ADAM12, der spiller en væsentlig rolle i fusionen af ​​muskelceller under embryoudvikling, i en proces kendt som myogenese .

De fleste metalloproteaser kræver zink , men nogle bruger kobolt . Metallet ion er koordineret til proteinet via tre ligander . Liganderne, der koordinerer metalionen, kan variere med histidin , glutamat , aspartat , lysin og arginin . Den fjerde koordineringsposition indtages af et labilt vandmolekyle.

Behandling med chelateringsmidler såsom EDTA fører til fuldstændig inaktivering. EDTA er en metalchelator, der fjerner zink, hvilket er afgørende for aktivitet. De hæmmes også af chelatoren orthophenanthrolin .

Klassifikation

Der er to undergrupper af metalloproteinaser:

• Exopeptidases , metalloexopeptidases ( EC number : 3.4.17).
• Endopeptidaser , metalloendopeptidaser (3.4.24). Velkendte metalloendopeptidaser indbefatter ADAM -proteiner og matrixmetalloproteinaser og M16 -metalloproteinaser, såsom insulinnedbrydende enzym og presequensprotease

I MEROPS -databasen er peptidasefamilier grupperet efter deres katalytiske type, den første karakter repræsenterer den katalytiske type: A, aspartisk; C, cystein ; G, glutaminsyre; M, metallo; S, serin ; T, threonin ; og U, ukendt. Serin, threonin og cysteinpeptidaser udnytte aminosyren som en nukleofil og danner en acyl mellemprodukt - disse peptidaser kan også let virke som transferaser . I tilfælde af asparaginsyre, glutaminsyre og metallopeptidaser, nukleofilen er en aktiveret vand molekyle . I mange tilfælde kan den strukturelle proteinfoldning, der kendetegner klanen eller familien, have mistet sin katalytiske aktivitet, men alligevel bibeholde sin funktion i proteingenkendelse og binding .

Metalloproteaser er den mest forskelligartede af de fire hovedproteasetyper, med mere end 50 familier klassificeret til dato. I disse enzymer aktiverer en divalent kation , normalt zink, vandmolekylet. Metallet ion holdes på plads af aminosyre- ligander, sædvanligvis tre i antal. De kendte metal -ligander er histidin, glutamat, aspartat eller lysin og mindst én anden rest er påkrævet for katalyse, som kan spille en elektrofil rolle. Af de kendte metalloproteaser indeholder omkring halvdelen et HEXXH-motiv, som i krystallografiske undersøgelser har vist sig at udgøre en del af metalbindingsstedet. HEXXH -motivet er relativt almindeligt, men kan for metalloproteaser defineres strengere som 'abXHEbbHbc', hvor 'a' oftest er valin eller threonin og udgør en del af S1 'undersiden i termolysin og neprilysin ,' b 'er en uladet rest og 'c' en hydrofob rest . Proline findes aldrig på dette sted, muligvis fordi det ville bryde den spiralformede struktur, der blev vedtaget af dette motiv i metalloproteaser.

Metallopeptidaser fra familie M48 er integrale membranproteiner , der er forbundet med den endoplasmatiske reticulum og Golgi, binder en zink- ion per subunit. Disse endopeptidaser omfatter CAAX prenyl protease 1, som fjerner proteolytisk de C-terminale tre rester af farnesylerede proteiner .

Metalloproteinasehæmmere findes i talrige marine organismer, herunder fisk, blæksprutter, bløddyr, alger og bakterier.

Medlemmer af M50 metallopeptidase-familien inkluderer: pattedyrsterol -regulatorisk elementbindende protein (SREBP) site 2-protease og Escherichia coli- protease EcfE, spor IV- sporulationsprotein FB.

Se også

• Matrix metalloproteinase
• Proteolysekortet

Referencer

eksterne links

• Den Merops online database for peptidaser og deres hæmmere: Metallo Peptidaser
• Metalloproteaser på US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)
• Proteopedia: Metalloproteaser