出國就醫 介紹MMPs的發現及特征

人類MMPs家族目前由23個成員組成，包括所有哺乳動物、青蛙和禽類在內的MMPs總共為25個。這些酶簡單地用MMP-1到MMP-28來命名。有些讀者也許會奇怪酶的總數量與編號的數字不符。其實因為初被命名為MMP-4、MMP-5和MMP-6的MMPs后來發現與先前的有重復，因此，這3個名稱后來就不再使用。

出國就醫機構愛諾美康介紹，膠原蛋白是體內豐富的蛋白質，但發現一種可以剪切它們的酶卻很困難。后Gross和Lapiere從蜊料尾巴的吸收過程中發現了一種，在中性pH值下發揮作用的膠原溶解活性酶，因此被命名為“膠原蛋白酶”。類似的膠原溶解現象也見于皮膚、子宮和骨骼。有關這類酶的研究早在“克隆時代”之前就開始了，那時酶被認為只是“活性”，而不是特定的基因產物。

這些活性就是其生化特點，正是這些生化特點，首先使得某些酶被歸人基質降解蛋ft酶家族，也就是現在所知的MMPS。初，其生化特點包括降解基質蛋白，如EDTA等對其有抑制作用，以及可被有機汞化合物所激活。其中與螯合劑的反應有助于解釋MMPs 這個名稱中“金屬”部分的來源——含有酶發揮作用所必需的鋅離子。

出國就醫機構愛諾美康介紹，除了發現蛋白酶活性外，還發現有些蛋白可干擾蛋白水解過程。這些自然產生的蛋白酶抑制劑，被稱為金屬蛋白酶組織抑制因子（TIMPs)。TIMP-1是第一個從成纖維細胞中被純化出來的，因為其可防止膠原溶解活性。TIMP家族現在已經擴大到4個成員，它們的抑制作用稍有不同。此外，TIMPs似乎還有與蛋白酶抑制作用無關的功能，在利用TIMPs抑制蛋白酶的實驗中應考慮這些因素。

分子生物學的進步使克隆MMPs基因變得可行。第一個被克隆的全長MMP是MMP-3。雖然開始被稱為轉換素(tonsin)，而且并沒有立即被確定為MMP轉換素被克隆出來時，是作為一種致癌基因和EGF反應基因，這顯示它在腫瘤生物學中的可能作用。同時MMP-1也從人成纖維細胞中被克隆出來。而這次，研究人員純化得到了蛋白，并已了解它的功能作用，因此立即確認該cDNA編碼一種金屬蛋白酶。克隆的問世導致MMPs的定義標準變得更加嚴格。如今作為一種MMP需要有如下特點:①有氨基酸標簽序列，其中包括協調鋅離子催化的組氨酸殘基，和一個催化的谷氨酸殘基。②能被TIMP抑制。③具有與膠原蛋白酶相似的序列。

與大多數蛋A酶一樣，MMPS是以前體酶或酶原形式存在，需要通過水解去除前肽后被激活。MMPs的前肽包括一個在酶的催化部位，與鋅離子結合的半胱氨酸殘基。半胱氨酸基團必須通過“半胱氨酸開關”機制解離后，MMP才可以被激活。出國就醫機構愛諾美康介紹，在體外，有機汞化合物APMA等多種化學物質可用于啟動“半胱氨酸開關”，從而激活酶。但在體內，一般是由其他蛋A酶發揮激活作用。

對于擁有特定識別序列的MMPs，其蛋白水解激活發生在細胞內，由前蛋A轉化酶介導，而其中弗林蛋白酶(furin)是著名的成員之一。其他MMPs是在細胞外環境被各種蛋白酶激活，包括其他的MMPs (如絲氨酸蛋白酶）。由此可見，任何單一蛋白酶的抑制可能對其下游級聯反應中的其他蛋ft酶產生深遠的影響。

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