Una metaloproteinasa , o metaloproteasa , es cualquier enzima proteasa cuyo mecanismo catalítico involucra un metal . Un ejemplo de esto sería ADAM12, que juega un papel importante en la fusión de las células musculares durante el desarrollo del embrión, en un proceso conocido como miogénesis .
La mayoría de las metaloproteasas requieren zinc , pero algunas usan cobalto . El ion metálico está coordinado con la proteína a través de tres ligandos . Los ligandos que coordinan el ion metálico pueden variar con histidina , glutamato , aspartato , lisina y arginina . [se necesita aclaración ] La cuarta posición de coordinación es ocupada por una molécula de agua lábil .
El tratamiento con agentes quelantes como el EDTA conduce a una inactivación completa. EDTA es un quelante de metales que elimina el zinc, que es esencial para la actividad. También son inhibidos por el quelante ortofenantrolina .
En la base de datos MEROPS, las familias de peptidasas están agrupadas por su tipo catalítico, el primer carácter que representa el tipo catalítico: A, aspártico; C, cisteína ; G, ácido glutámico; M, metalo; S, serina ; T, treonina ; y U, desconocido. Las peptidasas de serina, treonina y cisteína utilizan el aminoácido como nucleófilo y forman un intermedio de acilo ; estas peptidasas también pueden actuar fácilmente como transferasas . En el caso de aspártico, glutámico y metalopeptidasas, el nucleófilo es una molécula de agua activada . En muchos casos, el pliegue proteico estructuralque caracteriza al clan o la familia puede haber perdido su actividad catalítica, pero conservar su función en el reconocimiento y unión de proteínas .
Las metaloproteasas son las más diversas de los cuatro tipos principales de proteasas, con más de 50 familias clasificadas hasta la fecha. En estas enzimas, un catión divalente , generalmente zinc, activa la molécula de agua. El ion metálico se mantiene en su lugar mediante ligandos de aminoácidos , generalmente tres en número. Los ligandos metálicos conocidos son histidina, glutamato, aspartato o lisina y se requiere al menos otro residuo para la catálisis, que puede desempeñar un papel electrófilo. De las metaloproteasas conocidas, alrededor de la mitad contienen un motivo HEXXH, que se ha demostrado en estudios cristalográficos que forma parte del sitio de unión al metal. [3] El motivo HEXXHes relativamente común, pero puede definirse más estrictamente para las metaloproteasas como 'abXHEbbHbc', donde 'a' es con mayor frecuencia valina o treonina y forma parte del subsitio S1 'en termolisina y neprilisina ,' b 'es un residuo sin carga y' c 'un residuo hidrofóbico . [4] La prolina nunca se encuentra en este sitio, posiblemente porque rompería la estructura helicoidal adoptada por este motivo en las metaloproteasas. [3]
Las metalopeptidasas de la familia M48 son proteínas integrales de membrana asociadas con el retículo endoplásmico y Golgi, que se unen a un ión zinc por subunidad. Estas endopeptidasas incluyen CAAX prenil proteasa 1, que elimina proteolíticamente los tres residuos C-terminales de proteínas farnesiladas . [ cita requerida ]