間質コラーゲナーゼ
間質性コラーゲナーゼ
識別子
エイリアス
外部IDGeneCards : [1] ; OMA : - オーソログ
オーソログ
種人間ねずみ
エントレズ

該当なし

該当なし

アンサンブル

該当なし

該当なし

ユニプロット

な​

該当なし

RefSeq (mRNA)

該当なし

該当なし

RefSeq（タンパク質）

該当なし

該当なし

場所（UCSC）該当なし該当なし
PubMed検索該当なし該当なし
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間質性コラーゲナーゼは、線維芽細胞コラーゲナーゼおよび マトリックスメタロプロテアーゼ-1（MMP-1）としても知られ、ヒトではMMP1遺伝子によってコードされる酵素です。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] この遺伝子は、染色体11q22.3に局在するMMP遺伝子クラスターの一部です。[ 2 ] MMP-1は、タンパク質として均一に精製され、cDNAとしてクローン化された 最初の脊椎動物コラーゲナーゼでした。[ 5 ] [ 6 ] MMP-1の推定分子量は54 kDaです。[ 7 ]

構造

MMP-1は、プレドメイン、プロドメイン、触媒ドメイン、リンカー領域、ヘモペキシン様ドメインからなる典型的な構造を持っています。[ 8 ] MMP-1の一次構造は、Goldberg, GIらによって初めて発表されました。[ 6 ]現在、一次構造には2つの主な命名法が使われており、1つは最初のアミノ酸がシグナルペプチドから始まるオリジナルの命名法、もう1つは最初のアミノ酸がプロドメインから数えられるもの（プロ酵素命名法）です。

触媒ドメイン

MMPの触媒ドメインは非常に類似した特徴を共有しており、直径が約40Åの扁平楕円体という一般的な形状をしています。[ 9 ] MMPの触媒ドメインの類似性にもかかわらず、このエントリではMMP-1触媒ドメインの構造的特徴のみに焦点を当てます。

全体的な構造特性

MMP-1の触媒ドメインは、5つの高度にねじれたβストランド（sI-sV）、3つのαヘリックス（hA-hC）、および合計8つのループで構成され、合計5つの金属イオン（3つのCa2 +と2つのZn2 +）を囲み、そのうち1つが触媒の役割を果たしている。[ 10 ]

MMP-1の触媒ドメイン（CAT）は、CATドメインのN末端ループの最初のアミノ酸であるF100（非切断型CAT）から始まります。最初に発表されたCATドメインのX線構造は、最初の7つのアミノ酸が存在しない切断型CATドメインの代表的な構造でした。[ 10 ]

最初のループの後、配列は最初の、そして最長のβシート（sI）に続きます。2番目のループの先には、タンパク質部位を縦方向に横断する大きな「両親媒性αヘリックス」（hA）があります。βストランドsIIとsIIIは、それぞれのループによって分離されて続きます。ループ4は、sIIとsIIIを架橋する「ショートループ」として一般的に知られています。sIIIストランドに続いて、配列は「S字型二重ループ」に出会います。これはペプチド構造と触媒活性にとって非常に重要です（後述）。このループは溝側の「バルジ」まで伸び、唯一の反平行βストランドsIVに続きます。sIVは、主鎖水素結合を形成することでペプチド基質または阻害剤と結合するために非常に重要です。sIVに続いて、ループGln186-Gly192とβストランドsVは、多くのリガンドと共に、タンパク質中に存在するいくつかの金属イオンに寄与します（後述）。 sVの後に続く大きなオープンループは、MMPファミリー内で基質特異性において重要であることが証明されています。[ 11 ]特定の領域(183)RWTNNFREY(191)は、コラーゲン分解活性の発現におけるマトリックスメタロプロテアーゼ1の重要なセグメントとして同定されています。[ 12 ] CATドメインのC末端部分では、「活性部位ヘリックス」として知られるhBαヘリックスが、メトジンシンスーパーファミリーに特徴的な「亜鉛結合コンセンサス配列」HEXXHXXGXXHの一部を包含しています。[ 13 ] [ 14 ] αヘリックスhBは、ドメインの最後のループが始まるGly225で突然終了します。この最後のループには、MMPファミリーの中で最も短い「特異性ループ」が含まれます。触媒ドメインは、αヘリックスhCでGly261で終わります。

関数

MMPは、胚発生、生殖、組織リモデリングといった正常な生理学的プロセス、そして関節炎や転移といった疾患プロセスにおいて、細胞外マトリックスの分解に関与しています。具体的には、MMP-1はI型、II型、III型の 間質性コラーゲンを分解します。

ラット角膜におけるシプロフロキサシン、オフロキサシン、レボフロキサシン（b、c、d）によるマトリックスメタロプロテアーゼ1の誘導と人工涙液（a）の比較。Reviglioら、2003年。

規制

機械的力はヒト歯周靭帯細胞におけるMMP1の発現を増加させる可能性がある。[ 15 ]癌の進行中、MMP1はMMP8遺伝子とMMP10遺伝子の間に位置する絶縁体要素の活性化を含むさまざまなメカニズムによって調節不全になる可能性がある。[ 16 ]

相互作用

MMP1はCD49bと相互作用することが示されている。[ 17 ] [ 18 ]

参考文献

  1. ^ "UniProt" . www.uniprot.org . 2022年7月17日閲覧。
  2. ^ a bエントレズジーン4312
  3. ^ Brinckerhoff CE, Ruby PL, Austin SD, Fini ME, White HD (1987年2月). 「ヒト滑膜細胞コラーゲナーゼの分子クローニングとゲノムDNAからの単一遺伝子の選択」. J. Clin. Invest . 79 (2): 542–6 . doi : 10.1172/JCI112845 . PMC 424122. PMID 3027129 .  
  4. ^ Pendás AM, Santamaría I, Alvarez MV, Pritchard M, López-Otín C (1996年10月). 「染色体11q22.3にクラスター化したヒトマトリックスメタロプロテアーゼ遺伝子の詳細な物理マッピング」. Genomics . 37 (2): 266–8 . doi : 10.1006/geno.1996.0557 . PMID 8921407 . 
  5. ^ Gross J, Lapiere CM (1962年6月). 「両生類組織におけるコラーゲン分解活性：組織培養アッセイ」 . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 48 (6): 1014–22 . Bibcode : 1962PNAS...48.1014G . doi : 10.1073 / pnas.48.6.1014 . PMC 220898. PMID 13902219 .  
  6. ^ a b Goldberg GI, Wilhelm SM, Kronberger A, Bauer EA, Grant GA, Eisen AZ (1986年5月). 「ヒト線維芽細胞コラーゲナーゼ．完全な一次構造とラットの癌遺伝子形質転換誘導タンパク質との相同性」 . J. Biol. Chem . 261 (14): 6600–5 . doi : 10.1016/S0021-9258(19)84605-7 . PMID 3009463 . 
  7. ^ "26585-1-AP" . www.ptglab.com . 2021年10月5日閲覧。
  8. ^ Li J, Brick P, O'Hare MC, Skarzynski T, Lloyd LF, Curry VA, Clark IM, Bigg HF, Hazleman BL, Cawston TE (1995年6月). 「ブタ滑膜コラーゲナーゼ全長の構造は、カルシウム結合した4枚羽根のβプロペラを含むC末端ドメインを明らかにする」 . Structure . 3 (6): 541–9 . doi : 10.1016/S0969-2126(01)00188-5 . PMID 8590015 . 
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  16. ^ Llinàs-Arias P, Ensenyat-Mendez M, Íñiguez-Muñoz S, Orozco J, Valdez B (2023年11月). 「クロマチン絶縁体は、悪性乳がん腫瘍におけるマトリックスメタロプロテアーゼ遺伝子クラスターの発現リプログラミングを調整する」 . Molecular Cancer . 22 (4) 190. doi : 10.1186/s12943-023-01906-8 . PMC 10683115. PMID 38017545 .  
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