Métalloprotéinases

Les métalloprotéines sont des enzymes qui dégradent les protéines et ont besoin d'un atome métallique pour activer

Que sont les métalloprotéinases?

Le Métalloprotéinases, ou les métalloprotéas, ce sont des enzymes qui dégradent les protéines et qui nécessitent la présence d'un atome métallique pour avoir une activité. Ceux qui exécutent toutes les activités menées par une cellule sont les enzymes.

Ils sont impliqués dans de nombreux processus physiologiques et pathologiques de l'organisme et remplissent diverses fonctions régulatrices et modulantes, telles que la cicatrisation des plaies, l'angiogenèse ou les métastases des cellules tumorales.

Collectivement, ces enzymes sont appelées protéines ou protéases. Le groupe de protéases qui nécessitent un atome métallique pour être actif sont appelés métalloprotéinases.

Caractéristiques des métalloprotéinases

- Peut-être le groupe de protéase le plus diversifié des six qui existent. Les protéases sont classées en fonction de leur mécanisme catalytique. Ces groupes sont la cystéine protéases, la sérine, la tréonine, l'acide aspartique, l'acide glutamique et les métalloprotéinases.

- Toutes les métalloprotéinases nécessitent un atome métallique pour pouvoir exécuter leur coupe catalytique. Les métaux présents dans les métalloprotéinases incluent principalement du zinc, mais d'autres métalloprotéinases utilisent du cobalt.

- Afin de remplir sa fonction, l'atome métallique doit être coordonné à la protéine. Cela se fait via quatre points de contact: trois d'entre eux utilisent certains des acides aminés avec charge d'histidine, lysine, arginine, glutamate ou aspartate. Le quatrième point de coordination est fait par une molécule d'eau.

Fonctions de métalloprotéinases

Le rôle le plus important des métalloprotéinases est celle de Réguler le comportement des cellules. Ceci est réalisé en contrôlant la présence et la présence de régulateurs transcriptionnels, les médiateurs de réponse, les récepteurs, les protéines membranaires structurelles et les organites internes, etc.

Selon leur mode de dégradation, les protéases, y compris les métalloprotéinases, sont classées comme endoprotéas (metaloendoproteas) ou exoprotéas (métalloexoproteasas).

Les premières protéines dégradées de l'une des extrémités de la protéine (c'est-à-dire amino ou carboxil). Les endoprotéas, au contraire, font des coupes à l'intérieur de la protéine avec une certaine spécificité.

Modification des protéines

Les métalloprotéinases peuvent participer à la modification (maturation) de certaines protéines dans les processus post-traductionnels.

Cela peut se produire concomitant avec, ou après, la synthèse de la protéine blanche ou sur le site final où il réside pour exercer sa fonction. Ceci est généralement atteint avec la segmentation d'un nombre limité de déchets d'acides aminés de la molécule blanche.

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Classification des métalloprotéinases

L'Union internationale de la biochimie et de la biologie moléculaire a établi un système de classification enzymatique. Ce système identifie les enzymes par des lettres EC et un système codé à quatre numbres.

Le premier problème identifie les enzymes en fonction de leur mécanisme d'action et les divise en six grandes classes.

Le deuxième numéro les sépare en fonction du substrat sur lequel ils agissent. Les deux autres nombres font des divisions encore plus spécifiques.

Parce que les métalloprotéinases catalysent les réactions d'hydrolyse, sont identifiées avec le nombre EC4, selon ce système de classification. De plus, ils appartiennent à la sous-classe 4, qui abrite toutes les hydrolases qui agissent sur les liaisons peptidiques.

Les métalloprotéinases, comme les autres protéinases, peuvent être classées en fonction de la place de la chaîne polypeptidique qui attaque.

Métalloprotéinases exopectidases

Ils agissent sur les liaisons peptidiques des acides aminés terminaux de la chaîne polypeptidique. Toutes les métalloprotéinases qui ont deux ions métalliques catalytiques et certaines avec un seul ion métallique sont incluses.

Métalloprotéinases endopeptidiques

Ils agissent sur n'importe quelle liaison peptidique à l'intérieur de la chaîne polypeptidique, résultant en deux molécules de polypeptide de poids moléculaire inférieur.

Beaucoup de métalloprotéinases avec un seul ion métallique catalytique acte de cette manière. Voici les métalloprotéines Metrix et les protéines Adam.

Métalloprotéines métrix (MMP)

Ce sont des enzymes capables d'agir avec certains composants de la matrice extracellulaire. La matrice extracellulaire est l'ensemble de toutes les substances et matériaux qui font partie d'un tissu et qui se trouvent à l'extérieur des cellules.

Ils sont un grand groupe enzymatique présent dans les processus physiologiques et participent à des altérations morphologiques et fonctionnelles de nombreux tissus.

Dans les muscles squelettiques, par exemple, ils jouent un rôle important dans la formation, le remodelage et la régénération des tissus musculaires. Ils agissent également sur les différents types de collagènes présents dans la matrice extracellulaire.

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

Enzymes hydrolytiques qui agissent sur le collagène de type I, II et III qui se situe entre les cellules. Le produit du catabolisme de ces substances est le collagène dénaturé, ou gélatine.

Chez les vertébrés, cette enzyme est produite par différentes cellules, telles que les fibroblastes et les macrophages, ainsi que les cellules épithéliales. Ils peuvent également agir sur d'autres molécules de matrice extracellulaire.

Juif (MMP-2, MMP-9)

Contribuer au processus de catabolisme des collagènes de type I, II et III. Ils agissent également sur le collagène ou la gélatine dénaturée obtenue après l'action des collagénases.

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

Ils agissent sur des collagènes de type IV et d'autres molécules de matrice extracellulaire associées au collagène. Son activité sur la gélatine est limitée.

Matrilisins (MMP-7, MMP-26).

Sont des métalloprotéinases structurellement plus simples que les autres. Ils sont liés aux cellules épithéliales tumorales.

Métalloprotéas associés à la membrane (MT-MMP)

Font partie des membranes basales. Ils participent aux activités protéolytiques d'autres métalloprotéinases de la matrice.

Néprilisin

La néprilisin est une métalloprotéinase de la matrice qui a du zinc comme ion catalyseur. Il est responsable de l'hydrolyzage des peptides dans le résidu hydrophobe amino-terminal.

Cette enzyme se trouve dans de nombreux organes, notamment le rein, le cerveau, le poumon, le muscle lisse vasculaire, ainsi que dans les cellules endothéliales, cardiaques, sanguines, graisseuses et fibroblastes.

La néprilisine est essentielle pour la dégradation métabolique des peptides vasoactifs. Certains de ces peptides agissent comme des vasodilatateurs, mais d'autres ont des effets vasoconstricteurs.

L'inhibition de la népriline, ainsi que l'inhibition du récepteur de l'angiotensine, sont devenues une thérapie alternative très prometteuse dans le traitement des patients qui ont des défaillances cardiaques.

Autres métalloprotéines Metrix

Il existe certaines métalloprotéinases qui n'entrent dans aucune des catégories précédentes. Exemples d'entre eux sont les MMP-12, MMP-9, MMP-20, MMP-22, MMP-23 et MMP-28.

Protéines Adam

L'Adam (une distentigrin et une métalloprotease, pour son acronyme en anglais) sont un groupe de métalloprotéinases, appelées métalloprotéas-desgrinas.

Il s'agit notamment d'enzymes qui coupent ou éliminent des parties de protéines qui sont exclues de la cellule par la membrane de ce.

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Certains Adam, en particulier chez l'homme, n'ont pas de domaine de protéase fonctionnel. Parmi ses principales fonctions consistent à agir dans la spermatogenèse et les spermatozoïdes. Ils sont un élément important du poison de nombreux serpents.

Effets sur la santé

Toute altération du fonctionnement des métalloprotéinases peut avoir des effets indésirables sur la santé de l'être humain. De plus, certains autres processus pathologiques impliquent en quelque sorte la participation de cet important groupe d'enzymes.

Metrix 2 Metalloproteinase, par exemple, joue un rôle important dans l'invasion, la progression et les métastases du cancer, y compris le cancer de l'endomètre. Dans d'autres cas, l'altération de l'homéostasie du MME a été liée à l'arthrite, à l'inflammation et à certains types de cancer.

Pathologies associées

Il a été déterminé que les enzymes de la famille MMP participent au développement de diverses maladies: peau, dysfonctionnements vasculaires, cirrhose, emphysème pulmonaire, ischémie cérébrale, arthrite, parodontite et métastases contre le cancer, entre autres.

On pense que la grande variété de formes qui peuvent se produire dans les métalloprotéines matricielles peuvent favoriser l'altération de plusieurs mécanismes de régulation génétique, conduisant ainsi à un changement dans le profil génétique.

Pour inhiber le développement des pathologies associées au MMP.

Les inhibiteurs naturels ont été isolés de nombreux organismes marins, notamment des poissons, des mollusques, des algues et des bactéries.

Les inhibiteurs synthétiques, en revanche, contiennent généralement un groupe chélatant qui se lie à l'ion métallique catalytique et à l'inactif. Cependant, les résultats obtenus n'ont pas été concluants.

Utilisations thérapeutiques

Les métalloprotéines Metrix ont plusieurs utilisations thérapeutiques:

- Ils sont utilisés pour traiter les brûlures, ainsi que divers types d'ulcères.

- Également pour éliminer les tissus des cicatrices et faciliter le processus de régénération dans les transplantations d'organes.

Les références

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