Биохимические и биологические свойства матриксных металлопротеиназ

Матриксные металлопротеиназы (ММП) — семейство цинк-зависимых эндопептидаз, участвующих в расщеплении различных белков внеклеточного матрикса. Обычно ММП состоят из пропептидной последовательности, каталитического домена металлопротеиназы с каталитическим ионом цинка, шарнирной области или линкерного пептида и гемопексинового домена. По субстратам и организации структурных доменов ММП подразделяют на коллагеназы, желатиназы, стромелизины, матрилизины, мембранные ММП (МТ-ММП) и другие ММП. ММП секретируются многими клетками, включая фибробласты, гладкомышечные клетки сосудов и лейкоциты. Их регуляция осуществляется на уровне экспрессии мРНК и посредством активации латентной формы зимогена. Часто ММП секретируются в неактивной форме про-ММП, которая активируется расщеплением различными протеиназами, в том числе другими ММП. ММП расщепляют белки внеклеточного матрикса, например коллаген и эластин, а также могут влиять на функцию эндотелиальных клеток, миграцию, пролиферацию, кальциевую сигнализацию и сокращение гладкомышечных клеток сосудов. ММП участвуют в ремоделировании тканей при различных физиологических процессах, таких как ангиогенез, эмбриогенез, морфогенез и заживление ран, а также при патологических состояниях, включая инфаркт миокарда, фиброзные заболевания, остеоартрит и рак. Повышение уровня отдельных ММП может быть связано с ремоделированием артерий, образованием аневризм, расширением вен и заболеваниями вен нижних конечностей. ММП также играют важную роль в инфильтрации тканей лейкоцитами и развитии воспаления. ММП выявляют при раке; их повышенный уровень связан с прогрессированием опухоли и её инвазивностью. Активность ММП могут регулировать эндогенные тканевые ингибиторы металлопротеиназ (ТИМП); соотношение ММП и ТИМП часто определяет степень расщепления белков внеклеточного матрикса и ремоделирования тканей. ММП предложены в качестве биомаркеров при многих патологических состояниях и изучаются как потенциальные терапевтические мишени при различных сердечно-сосудистых и скелетно-мышечных заболеваниях, а также при раке.