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 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 se coordina con la proteína a través de tres ligandos . Los ligandos que coordinan el ion metálico pueden variar con histidina , glutamato , aspartato , lisina y arginina . [ aclaración necesaria ] La cuarta posición de coordinación la ocupa una molécula de agua lábil .
El tratamiento con agentes quelantes como EDTA conduce a la 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 se agrupan por su tipo catalítico, representando el primer carácter el tipo catalítico: A, aspártico; C, cisteína ; G, ácido glutámico; M, metal; 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 las aspárticas, glutámicas y metalopeptidasas, el nucleófilo es una molécula de agua activada . En muchos casos, la proteína estructural se pliegaque caracteriza al clan o familia puede haber perdido su actividad catalítica, pero conserva 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 en número de tres. 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 electrofílico. 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 se puede definir de forma más estricta para las metaloproteasas como 'abXHEbbHbc', donde 'a' suele ser valina o treonina y forma parte del subsitio S1' en la termolisina y la neprilisina , 'b' es un residuo sin carga y ' c' un residuo hidrófobo . [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 ion de zinc por subunidad. Estas endopeptidasas incluyen CAAX prenil proteasa 1, que elimina proteolíticamente los tres residuos C-terminales de las proteínas farnesiladas . [ cita requerida ]