Metaloproteinase
Unha metaloproteinase ou metaloprotease é un encima protease en cuxo mecanismo catalítico está implicado un metal. Un exemplo é o encima ADAM12, que exerce unha función significativa na fusión de células musculares durante o desenvolvemento embrionario, nun proceso coñecido como mioxénese.
| Peptidase_M48 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identificadores | |||||||||
| Símbolo | Peptidase_M48 | ||||||||
| Pfam | PF01435 | ||||||||
| Pfam clan | CL0126 | ||||||||
| InterPro | IPR001915 | ||||||||
| MEROPS | M48 | ||||||||
| OPM superfamily | 394 | ||||||||
| OPM protein | 4aw6 | ||||||||
| Membranome | 317 | ||||||||
| |||||||||
| Peptidase_M50 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identificadores | |||||||||
| Símbolo | Peptidase_M50 | ||||||||
| Pfam | PF02163 | ||||||||
| Pfam clan | CL0126 | ||||||||
| InterPro | IPR008915 | ||||||||
| MEROPS | M50 | ||||||||
| OPM superfamily | 184 | ||||||||
| OPM protein | 3b4r | ||||||||
| |||||||||
A maioría das metaloproteases requiren zinc, pero algunhas usan cobalto. O ión metálico está coordinado á proteína por medio de tres ligandos. Ditos ligandos poden ser os residuos de aminoácidos histidina, glutamato, aspartato, lisina ou arxinina. A cuarta posición de coordinación está ocupada por unha lábil molécula de auga.
O tratamento con axentes quelantes como o EDTA causa a súa completa inactivación. O EDTA é un quelador de metais que retira o zinc, que é esencial para a actividade. Tamén son inhibidos polo quelador ortofenantrolina.
Clasificación
editarHai dous subgrupos dentro das metaloproteinases: exopeptidases e endopeptidases.
- Exopeptidases. Son as metaloexopeptidases (EC number: 3.4.17).
- Endopeptidases. Son as metaloendopeptidases (3.4.24). Metaloendopeptidases ben coñecidas son as proteínas ADAM, as metaloproteinases de matriz, e as metaloproteinases M16 como o encima degradador da insulina e a presecuencia protease.[1][2]
Na base de datos MEROPS as familias de peptidases están agruadas polo seu tipo catalítico, o primeiro carácter representa o tipo catalítico: A, aspártico; C, cisteína; G, ácido glutámico; M, metalo; S, serina; T, treonina, e U, descoñecido (unknown). As peptidases de serina, treonina e cisteína utilizan o aminoácido como un nucleófilo e forman un intermediario acilo; estas peptidases poden tamén actuar facilmente como transferases. No caso das aspártico- glutámico- e metalopeptidases, o nucleófilo é unha molécula de auga activada. En moitos casos o pregamento estrutural da proteína que caracteriza o clan ou familia puido perder a súa actividade catalítica, pero aínda se conserva a función de recoñecemento e unión da proteína.
As metaloproteases son o máis diverso dos catro grandes tipos de proteases, con máis de 50 familias clasificadas ata agora. Nestes encimas un catión divalente, xeralmente o zinc, activa a molécula de auga. O ión metálico mantense no seu lugar por ligandos aminoácidos, normalmente tres, que adoitan ser His, Glu, Asp ou Lys e polo menos cómpre un deses residuos para a catálise, que pode ter un papel electrofílico. Das metaloproteases coñecidas arredor da metade conteñen un motivo estrutural HEXXH, que se demostrou en estudos cristalográficos que forma parte dun [sitio de unión`]] dos metais.[3] O motivo HEXXH é relativamente común, pero pode ser máis estritamente definido para as metaloproteases como 'abXHEbbHbc', onde 'a' adoita ser valina ou treonina e forma parte do subsitio S1' na termolisina e neprilisina, 'b' é un residuos non cargado, e 'c' un residuo hidrófobo.[4] A prolina nunca se encontra neste sitio, posiblemente porque rompería a estrutura secundaria helicoidal adoptada por este motivo nas metaloproteases.[3]
As metalopeptidases da familia M48 son proteínas integrais de membrana asociadas co retículo endoplasmático e o Golgi, e únense a un ión zinc por subunidade. Estas endopeptidases comprenden a CAAX prenil protease 1, que elimina proteoliticamente os tres residuos C-terminais de proteínas farnesiladas.[5]
Encóntranse inhibidores das metaloproteinases en numerosos organismos mariños, como peixes, cefalópodos, moluscos, algas e bacterias.[6]
Os membros da familia das metalopeptidases M50 inclúen: protease do sitio 2 da proteína de unión ao elemento regulador de esterois de mamíferos (SREBP), a protease EcFE de Escherichia coli e a proteína FB da esporulación de estadio IV de Bacillus subtilis.
Notas
editar- ↑ Shen, Yuequan; Joachimiak, Andrzej; Rosner, Marsha Rich; Tang, Wei-Jen (2006-10-19). "Structures of human insulin-degrading enzyme reveal a new substrate recognition mechanism". Nature 443 (7113): 870–874. Bibcode:2006Natur.443..870S. ISSN 1476-4687. PMC 3366509. PMID 17051221. doi:10.1038/nature05143.
- ↑ King, John V.; Liang, Wenguang G.; Scherpelz, Kathryn P.; Schilling, Alexander B.; Meredith, Stephen C.; Tang, Wei-Jen (2014-07-08). "Molecular basis of substrate recognition and degradation by human presequence protease". Structure 22 (7): 996–1007. ISSN 1878-4186. PMC 4128088. PMID 24931469. doi:10.1016/j.str.2014.05.003.
- ↑ 3,0 3,1 Rawlings ND, Barrett AJ (1995). "Evolutionary families of metallopeptidases". Methods in Enzymology 248: 183–228. ISBN 978-0-12-182149-4. PMID 7674922. doi:10.1016/0076-6879(95)48015-3.
- ↑ Minde DP, Maurice MM, Rüdiger SG (2012). "Determining biophysical protein stability in lysates by a fast proteolysis assay, FASTpp". PLOS ONE 7 (10): e46147. Bibcode:2012PLoSO...746147M. PMC 3463568. PMID 23056252. doi:10.1371/journal.pone.0046147.
- ↑ InterPro CAAX prenyl protease 1
- ↑ Thomas NV, Kim SK (2010). "Metalloproteinase inhibitors: status and scope from marine organisms". Biochemistry Research International 2010: 845975. PMC 3004377. PMID 21197102. doi:10.1155/2010/845975.
Véxase tamén
editarOutros artigos
editarLigazóns externas
editar- Na base de datos MEROPS para peptidases e os seus inhibidores: Metallo Peptidases Arquivado 04 de abril de 2017 en Wayback Machine.
- Metalloproteases Medical Subject Headings (MeSH) na Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA.
- Proteopedia: Metalloproteases
Este artigo incorpora textos en dominio público procedentes de Pfam e InterPro IPR008915