MMP9

マトリックスメタロプロテイナーゼ-9 (MMP-9) は、92 kDa タイプ IV コラゲナーゼ、92 kDa ゼラチナーゼ、またはゼラチナーゼ B (GELB) としても知られ、細胞外マトリックスの分解に関与する亜鉛メタロプロテイナーゼファミリーに属する酵素のクラスであるマトリキシンです。ヒトでは、MMP9遺伝子^{[ 5 ]}は、シグナルペプチド、プロペプチド、フィブロネクチンタイプ II ドメインの 3 つの繰り返しが挿入された触媒ドメイン、それに続くC 末端ヘモペキシン様ドメインをコードしています。^{[ 6 ]}

マトリックスメタロプロテアーゼ（MMP）ファミリーのタンパク質は、胚発生、生殖、血管新生、骨形成、創傷治癒、細胞移動、学習と記憶などの正常な生理的プロセス、および喘息、関節炎、脳内出血^{[ 7 ]}、転移^{[ 8 ]}などの病理的プロセスにおける細胞外マトリックスの分解に関与している。ほとんどのMMPは不活性プロタンパク質として分泌され、細胞外プロテアーゼによって切断されると活性化される。この遺伝子によってコードされる酵素は、IV型およびV型コラーゲンやその他の細胞外マトリックスタンパク質を分解する^{[ 9 ]} 。 アカゲザルでの研究では、この酵素がIL-8誘導による骨髄からの造血前駆細胞の動員に関与していることが示唆されており、マウスの研究では、腫瘍関連組織リモデリングにおける役割が示唆されている^{[ 5 ] 。}

椎間板タンパク質であるトロンボスポンジンは、ECMリモデリングの主要なエフェクターであるマトリックスメタロプロテアーゼ（MMP）2および9との相互作用を調節します。^{[ 10 ]}

MMP9は、19アミノ酸のシグナルペプチドを含む707アミノ酸残基からなるプレプロ酵素として合成され、不活性なプロMMPとして分泌される。ヒトMMP9プロ酵素は5つのドメインから構成される。アミノ末端プロペプチド、亜鉛結合触媒ドメイン、カルボキシル末端ヘモペキシン様ドメイン は保存されている。その一次構造はいくつかのドメインモチーフから構成される。プロペプチドドメインは、保存されたPRCGVPD配列によって特徴づけられる。この配列内のCysは「システインスイッチ」として知られている。これは触媒亜鉛に配位して酵素を不活性状態に維持する。^{[ 6 ]}

活性化は、プラスミンとストロメリシン 1 (MMP-3)が関与する相互作用するプロテアーゼ カスケードによって達成される。プラスミンは、そのチモーゲンから活性型 MMP-3 を生成する。活性型MMP-3 は、92 kDa のプロ MMP-9 からプロペプチドを切断し、82 kDa の酵素活性酵素を生成する。^{[ 21 ]}活性型酵素では、基質、または蛍光活性プローブ^{[ 20 ]}が、切断される酵素活性部位のプロペプチドと置き換わる。触媒ドメインには、2 つの亜鉛原子と 3 つのカルシウム原子が含まれる。触媒亜鉛は、保存された HEXXHXXGXXH 結合モチーフの 3 つのヒスチジンによって配位される。他の亜鉛原子と 3 つのカルシウム原子は構造的である。独自の「Met-turn」構造を形成する保存されたメチオニンにより、MMP9 はメッツィンシンに分類される。^{[ 22 ]}触媒ドメインには3つのII型フィブロネクチン反復配列が挿入されているが、これらのドメインは阻害剤と複合体を形成したMMP9のほとんどの結晶構造では省略されている。MMP9の活性型にはC末端ヘモペキシン様ドメインも含まれている。このドメインは楕円形で、4つのβプロペラブレードと1つのαヘリックスで構成されている。各ブレードは、2つのカルシウムイオンと2つの塩化物イオンを含む漏斗状のトンネルの周囲に配置された4つの逆平行βストランドで構成されている。 ^{[ 23 ]}ヘモペキシンドメインは、三重らせん間質コラーゲンの切断を促進するために重要である。

MMP9は、癌、胎盤マラリア、免疫疾患、心血管疾患など、数多くの病理学的プロセスと関連していることが分かっている。

• ペプチダーゼとその阻害剤に関するMEROPSオンラインデータベース：M10.009
• UniProt : P14780 (マトリックスメタロプロテイナーゼ-9)のPDBで利用可能なすべての構造情報の概要( PDBe-KB ) 。