stringtranslate.com

Коллагеназа

Коллагеназы – это ферменты , разрушающие пептидные связи в коллагене . Они помогают разрушать внеклеточные структуры в патогенезе бактерий, таких как Clostridium . Их считают фактором вирулентности , способствующим распространению газовой гангрены . Обычно они нацелены на соединительную ткань мышечных клеток и других органов тела. [1]

Коллаген, ключевой компонент внеклеточного матрикса животных, вырабатывается путем расщепления проколлагена коллагеназой после того, как он секретируется из клетки. Это предотвращает образование крупных структур внутри самой клетки.

Коллагеназа не только вырабатывается некоторыми бактериями, но и может вырабатываться организмом как часть нормального иммунного ответа. Это производство индуцируется цитокинами , которые стимулируют такие клетки, как фибробласты и остеобласты , и могут вызвать косвенное повреждение тканей. [ нужна цитата ]

Терапевтическое использование

Коллагеназы одобрены для медицинского применения в следующих целях:

Семейство MEROPS M9

Эта группа металлопептидаз составляет семейство пептидаз MEROPS M9, подсемейства M9A и M9B (микробная коллагеназа, клан MA(E)). Белковая складка домена пептидазы для членов этого семейства напоминает структуру термолизина, типичный пример для клана MA, и предсказанные остатки активного центра для членов этого семейства и термолизина встречаются в мотиве HEXXH. [3]

Микробные коллагеназы были идентифицированы у бактерий родов Vibrio и Clostridium . Коллагеназа используется во время бактериальной атаки для разрушения коллагенового барьера хозяина во время инвазии. Бактерии вибрионов иногда используются в больницах для удаления омертвевших тканей из ожогов и язв . Clostridium histolyticum — возбудитель газовой гангрены; тем не менее, выделенная коллагеназа использовалась для лечения пролежней . Расщепление коллагена происходит по связям Xaa+Got у бактерий Vibrio и по связям Yaa+Gly у коллагеназ Clostridium . [ нужна цитата ]

Анализ первичной структуры генного продукта Clostridium perfringens показал, что фермент продуцируется с участком из 86 остатков , которые содержат предполагаемую сигнальную последовательность . [4] Внутри этого участка находится PLGP, аминокислотная последовательность , типичная для субстратов коллагеназы . Таким образом, эта последовательность может быть вовлечена в самопроцессинг коллагеназы. [4]

Металлопротеазы являются наиболее разнообразными из семи основных типов протеаз : на сегодняшний день идентифицировано более 50 семейств. В этих ферментах двухвалентный катион, обычно цинк, активирует молекулу воды. Ион металла удерживается на месте аминокислотными лигандами, обычно тремя. Известными металлическими лигандами являются His, Glu, Asp или Lys, и для катализа необходим по крайней мере еще один остаток , который может играть электрофильную роль. Из известных металлопротеаз около половины содержат мотив HEXXH, который, как показали кристаллографические исследования, является частью сайта связывания металла. [3] Мотив HEXXH относительно распространен, но для металлопротеаз его можно более строго определить как «abXHEbbHbc», где «a» чаще всего представляет собой валин или треонин и образует часть субсайта S1' в термолизине и неприлизине, «b» - это незаряженный остаток и «с» гидрофобный остаток . Пролин никогда не обнаруживается в этом сайте, возможно, потому, что он разрушает спиральную структуру , принятую этим мотивом в металлопротеазах. [3]

Другое использование

Коллагеназы можно использовать для размягчения мяса аналогично широко используемым размягчителям папаину , бромелайну и фикаину . [5]

Смотрите также

Рекомендации

В эту статью включен текст из общественного достояния Pfam и InterPro : IPR013510.
  1. ^ Джерард Дж. Тортора, Берделл Р. Функе, Кристин Л. Кейс (2007). Микробиология: введение . Пирсон Бенджамин Каммингс. ISBN 978-0-321-39603-7.
  2. ^ Райли К.Н., Герман И.М. (2005). «Коллагеназа способствует клеточным реакциям на травмы и заживлению ран in vivo». Джей Бернс Раны . 4 : е8. ПМК 1501117 . ПМИД  16921413. 
  3. ^ abc Роулингс Н.Д., Барретт А.Дж. (1995). «Эволюционные семейства металлопептидаз». Протеолитические ферменты: аспарагиновая и металлопептидазы . Методы энзимологии. Том. 248. стр. 183–228. дои : 10.1016/0076-6879(95)48015-3. ISBN 9780121821494. ПМИД  7674922. {{cite book}}: |journal=игнорируется ( помощь )
  4. ^ аб Мацусита О, Ёшихара К, Катаяма С, Минами Дж, Окабе А (январь 1994 г.). «Очистка и характеристика коллагеназы Clostridium perfringens массой 120 килодальтон и нуклеотидной последовательности соответствующего гена». Дж. Бактериол . 176 (1): 149–56. дои : 10.1128/jb.176.1.149-156.1994. ПМК 205026 . ПМИД  8282691. 
  5. ^ Чжао GY, Чжоу МЮ, Чжао HL, Чен XL, Се BB, Чжан XY, Хэ HL, Чжоу BC, Чжан YZ (15 октября 2012 г.). «Влияние тендеризации холодоадаптированной коллагенолитической протеазы MCP-01 на говяжье мясо при низкой температуре и его механизм». Пищевая химия . 134 (4): 1738–1744. doi :10.1016/j.foodchem.2012.03.118. ISSN  0308-8146. ПМИД  23442615.

Внешние ссылки