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1、基质金属蛋白酶 (matrix metalloproteinases,MMPs) 基质金属蛋白酶是一个大家族,因其需要Ca++、Zn++等金属离子作为辅助因子而得名,其家族成员具有相似的结构,一般由5个功能不同的结构域组成 :(1)疏水信号肽序列;(2)前肽区,主要作用是保持酶原的稳定。
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2、当该区域被外源性酶切断后,MMPs酶原被激活;(3)催化活性区,有锌离子结合位点,对酶催化作用的发挥至关重要;(4)富含脯氨酸的铰链区;(5)羧基末端区,与酶的底物特异性有关。
3、其中酶催化活性区和前肽区具有高度保守性。
4、MMPs成员上述结构的基础上各有特点。
5、各种MMP间具有一定的底物特异性,但不是绝对的。
6、同一种MMP可降解多种细胞外基质成份,而某一种细胞外基质成分又可被多种MMP降解,但不同酶的降解效率可不同。
7、 MMPs几乎能降解ECM中的各种蛋白成分,破坏肿瘤细胞侵袭的组织学屏障,在肿瘤侵袭转移中起关键性作用,从而在肿瘤浸润转移中的作用日益受到重视,被认为是该过程中主要的蛋白水解酶。
8、目前MMPs家族已分离鉴别出26个成员,编号分别为MMP1~26。
9、根据作用底物以及片断同源性,将MMPs分为4类。
10、 Ⅳ型胶原酶为其中重要的一类,它主要有两种形式,一种被糖化,分子量为92kD,命名为MMP-9;另一种非糖化,分子量为72kD,被称为MMP-2。
11、当前对MMP-2,MMP-9的研究较深入。
12、 MMP-2基因位于人类染色体16q21,由13个外显子和12个内含子所组成,结构基因总长度为27kb,与其他金属蛋白酶不同,MMP-2基因5’旁侧序列促进子区域含有2个GC盒而不是TATA盒。
13、活化的MMP-2定位于细胞穿透基质的突出部位,估计其在酶解细胞间基质成分及基底膜的主要成分Ⅳ型胶原中有“钻头”的作用。
14、 此外,已证实MMP-3 和MMP-10能作用于PG、LN、FN、Ⅲ型和Ⅳ型胶原及明胶。
15、MMP-7能作用于明胶和FN。
16、MMP-1的产生范围较广,可由基质纤维母细胞、巨噬细胞、内皮细胞、上皮细胞产生。
17、正常情况下MMP-1阳性率很低,但在各种刺激下可高表达。
18、有研究显示恶性肿瘤中MMP-1高表达与预后相关。
19、 MMPs的活性受到三个水平的调节,即基因转录水平,无活性酶前体经蛋白水解作用而激活以及特异性抑制因子(TIMP)的作用。
关键词:
基质金属蛋白酶
催化活性
底物特异性
金属离子