Металлопротеиназа , или металлопротеаза , это любой фермент протеазы , каталитический механизм которого включает металл . Примером является ADAM12 , который играет важную роль в слиянии мышечных клеток во время развития эмбриона, в процессе, известном как миогенез .
Большинству металлопротеаз требуется цинк , но некоторые используют кобальт . Ион металла координируется с белком через три лиганда . Лиганды, координирующие ион металла, могут варьироваться от гистидина , глутамата , аспартата , лизина и аргинина . [ необходимо разъяснение ] Четвертая координационная позиция занята лабильной молекулой воды.
Обработка хелатирующими агентами, такими как ЭДТА, приводит к полной инактивации. ЭДТА — это хелатор металлов , который удаляет цинк, необходимый для активности. Они также ингибируются хелатором ортофенантролином .
Существует две подгруппы металлопротеиназ:
В базе данных MEROPS семейства пептидаз сгруппированы по их каталитическому типу, первый символ представляет каталитический тип: A, аспарагиновая кислота; C, цистеин ; G, глутаминовая кислота; M, металло; S, серин ; T, треонин ; и U, неизвестно. Сериновые, треониновые и цистеиновые пептидазы используют аминокислоту в качестве нуклеофила и образуют ацильный промежуточный продукт - эти пептидазы также могут легко действовать как трансферазы . В случае аспарагиновой, глутаминовой и металлопептидаз нуклеофилом является активированная молекула воды . Во многих случаях структурная белковая складка , характеризующая клан или семейство, могла потерять свою каталитическую активность, но при этом сохранить свою функцию в распознавании и связывании белка .
Металлопротеазы являются наиболее разнообразными из четырех основных типов протеаз, на сегодняшний день классифицировано 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 гистидин, глутамат, аспартат или лизин, и для катализа требуется по крайней мере еще один остаток, который может играть электрофильную роль. Из известных металлопротеаз около половины содержат мотив HEXXH, который, как было показано в кристаллографических исследованиях, образует часть участка связывания металла. [3] Мотив HEXXH является относительно распространенным, но может быть более строго определен для металлопротеаз как «abXHEbbHbc», где «a» чаще всего является валином или треонином и образует часть субсайта S1' в термолизине и неприлизине , «b» является незаряженным остатком, а «c» является гидрофобным остатком . [4] Пролин никогда не встречается в этом сайте, возможно, потому, что он нарушил бы спиральную структуру, принятую этим мотивом в металлопротеазах. [3]
Металлопептидазы из семейства M48 являются интегральными мембранными белками, связанными с эндоплазматическим ретикулумом и аппаратом Гольджи, связывающими один ион цинка на субъединицу. Эти эндопептидазы включают пренилпротеазу CAAX 1, которая протеолитически удаляет три остатка C-конца фарнезилированных белков . [ необходима цитата ]
Ингибиторы металлопротеиназы обнаружены во многих морских организмах, включая рыб, головоногих моллюсков, моллюсков, водоросли и бактерии. [5]
К членам семейства металлопептидаз M50 относятся: протеаза участка 2 белка, связывающего регуляторный элемент стерина млекопитающих (SREBP), и протеаза Escherichia coli EcfE, белок споруляции стадии IV FB.
