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 .
Peptidasa_M48 | ||||||||
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Identificadores | ||||||||
Símbolo | Peptidasa_M48 | |||||||
Pfam | PF01435 | |||||||
Clan pfam | CL0126 | |||||||
InterPro | IPR001915 | |||||||
MEROPS | M48 | |||||||
Superfamilia OPM | 394 | |||||||
Proteína OPM | 4aw6 | |||||||
Membranome | 317 | |||||||
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Peptidasa_M50 | ||||||||
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Identificadores | ||||||||
Símbolo | Peptidasa_M50 | |||||||
Pfam | PF02163 | |||||||
Clan pfam | CL0126 | |||||||
InterPro | IPR008915 | |||||||
MEROPS | M50 | |||||||
Superfamilia OPM | 184 | |||||||
Proteína OPM | 3b4r | |||||||
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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. El EDTA es un quelante de metales que elimina el zinc, que es esencial para la actividad. También son inhibidos por el quelante ortofenantrolina .
Clasificación
Hay dos subgrupos de metaloproteinasas:
- Exopeptidasas , metaloexopeptidasas ( número CE : 3.4.17).
- Endopeptidasas , metaloendopeptidasas (3.4.24). Las metaloendopeptidasas bien conocidas incluyen proteínas ADAM y metaloproteinasas de matriz , y metaloproteinasas M16 como la enzima degradadora de insulina y la proteasa de presencia [1] [2]
En la base de datos MEROPS, las familias de peptidasas están agrupadas por su tipo catalítico, el primer carácter 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 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 estructural que caracteriza al clan o la familia puede haber perdido su actividad catalítica, pero conserva su función en el reconocimiento y la 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 HEXXH es relativamente común, pero puede definirse más estrictamente para las metaloproteasas como 'abXHEbbHbc', donde 'a' es más a menudo valina o treonina y forma parte del subsitio S1 'en termolisina y neprilisina ,' b ' un residuo no cargado 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 la prenil proteasa 1 CAAX , que elimina proteolíticamente los tres residuos C-terminales de las proteínas farnesiladas . [ cita requerida ]
Los inhibidores de metaloproteinasas se encuentran en numerosos organismos marinos, incluidos peces, cefalópodos, moluscos, algas y bacterias. [5]
Los miembros de la familia de metalopeptidasas M50 incluyen: proteasa del sitio 2 de la proteína de unión al elemento regulador de esterol de mamíferos (SREBP) y proteasa de Escherichia coli EcfE, proteína de esporulación FB en etapa IV .
Ver también
- Metaloproteinasa de matriz
- El mapa de proteólisis
Referencias
- ^ Shen, Yuequan; Joachimiak, Andrzej; Rosner, Marsha Rich; Tang, Wei-Jen (19 de octubre de 2006). "Las estructuras de la enzima degradadora de insulina humana revelan un nuevo mecanismo de reconocimiento de sustrato" . Naturaleza . 443 (7113): 870–874. Código Bibliográfico : 2006Natur.443..870S . doi : 10.1038 / nature05143 . ISSN 1476-4687 . PMC 3366509 . PMID 17051221 .
- ^ King, John V .; Liang, Wenguang G .; Scherpelz, Kathryn P .; Schilling, Alexander B .; Meredith, Stephen C .; Tang, Wei-Jen (8 de julio de 2014). "Base molecular del reconocimiento y degradación de sustrato por proteasa de presecuencia humana" . Estructura . 22 (7): 996–1007. doi : 10.1016 / j.str.2014.05.003 . ISSN 1878-4186 . PMC 4128088 . PMID 24931469 .
- ^ a b Rawlings ND, Barrett AJ (1995). Familias evolutivas de metalopeptidasas . Métodos en enzimología. 248 . págs. 183–228. doi : 10.1016 / 0076-6879 (95) 48015-3 . ISBN 978-0-12-182149-4. PMID 7674922 .
- ^ Minde DP, Maurice MM, Rüdiger SG (2012). "Determinación de la estabilidad biofísica de proteínas en lisados mediante un ensayo de proteólisis rápida, FASTpp" . PLOS ONE . 7 (10): e46147. Código Bibliográfico : 2012PLoSO ... 746147M . doi : 10.1371 / journal.pone.0046147 . PMC 3463568 . PMID 23056252 .
- ^ Thomas NV, Kim SK (2010). "Inhibidores de metaloproteinasas: estado y alcance de los organismos marinos" . Internacional de Investigación Bioquímica . 2010 : 845975. doi : 10.1155 / 2010/845975 . PMC 3004377 . PMID 21197102 .
enlaces externos
- La base de datos en línea MEROPS para peptidasas y sus inhibidores: metalopeptidasas
- Metaloproteasas en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- Proteopedia: metaloproteasas