基质金属蛋白酶9 的研究进展
2021-12-03温晓洲孙爱华李广平丁胜华王嘉玺
温晓洲 孙爱华 李广平 丁胜华 王嘉玺
基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)属锌依赖性内肽酶家族,是自然界进化中高度保守的一类蛋白酶;其与丝氨酸蛋白酶类、半胱氨酸蛋白酶类共同构成细胞外基质(extracellular matrix,ECM)三大类降解酶。MMPs 与ECM 相互作用参与并影响机体众多生理活动。基质金属蛋白酶9(MMP⁃9)又被称为明胶酶B,在免疫炎症、细胞迁移、增殖和细胞凋亡等生理病理过程中发挥作用。近年随着对MMPs 基础研究的不断深入,MMP⁃9 在诸多疾病进程中的作用也越来越受到重视。本文就近年来MMP⁃9 在蛋白结构及活性调控、与疾病的关系、靶向药物三方面做一综述。
1 MMP⁃9 的结构及活性调控
1.1 MMP⁃9 的结构MMP⁃9 基因在人类染色体定位:20q11.2⁃q13.1。MMP⁃9 原酶分为:信号肽区、氨基端前肽区、锌结合催化区、铰链区和羧基端类血红素蛋白结合区五个结构域。五个结构域具有不同特点:①信号肽在引导翻译后产物至包浆内质网后被去除;②氨基端前肽区中包含的半胱氨酸巯基Cys 与催化性锌离子的结合维持pro⁃MMP⁃9 在非活性状态,此区裂解是活化的关键;③锌结合催化区包含1 个催化性锌离子,活性酶中3 个组氨酸残基与一个水分子共同参与锌配位;④铰链区富含脯氨酸;⑤羧基端类血红素蛋白结合区可与特异性组织金属蛋白酶抑制因子(tissue inhibitor of matrix metalloproteins,TIMPs)结合,影响膜的活化和一些蛋白水解活性。
1.2 MMP⁃9 的活性调控 MMP⁃9 生理情况下表达水平极低,与其他MMPs 密切相关呈动态平衡状态;可由多种细胞分泌;在炎性因子、生长因子、氧化应激和高糖等刺激条件下表达水平会显著升高。……
