基質蛋白

基質金屬蛋白酶(matrixmetalloproteinases,MMPs)

基質金屬蛋白酶是一個大家族，因其需要Ca++、Zn++等金屬離子作為輔助因子而得名，其家族成員具有相似的結構，一般由5個功能不同的結構域組成:（1）疏水信號肽序列;（2）前肽區，主要作用是保持酶原的穩定。當該區域被外源性酶切斷後，MMPs酶原被激活;（3）催化活性區，有鋅離子結合位點，對酶催化作用的發揮至關重要;（4）富含脯氨酸的鉸鏈區;（5）羧基末端區，與酶的底物特異性有關。其中酶催化活性區和前肽區具有高度保守性。MMPs成員上述結構的基礎上各有特點。各種MMP間具有一定的底物特異性，但不是絕對的。同一種MMP可降解多種細胞外基質成份，而某一種細胞外基質成分又可被多種MMP降解，但不同酶的降解效率可不同。

MMPs幾乎能降解ECM中的各種蛋白成分，破壞腫瘤細胞侵襲的組織學屏障，在腫瘤侵襲轉移中起關鍵性作用，從而在腫瘤浸潤轉移中的作用日益受到重視，被認為是該過程中主要的蛋白水解酶。目前MMPs家族已分離鑒別出26個成員，編號分別為MMP1～26。根據作用底物以及片斷同源性，將MMPs分為4類。

Ⅳ型膠原酶為其中重要的一類，它主要有兩種形式，一種被糖化，分子量為92kD，命名為MMP-9;另一種非糖化，分子量為72kD，被稱為MMP-2。當前對MMP-2，MMP-9的研究較深入。

MMP-2基因位於人類染色體16q21，由13個外顯子和12個內含子所組成，結構基因總長度為72KD，與其他金屬蛋白酶不同，MMP-2基因5’旁側序列促進子區域含有2個GC盒而不是TATA盒。活化的MMP-2定位於細胞穿透基質的突出部位，估計其在酶解細胞間基質成分及基底膜的主要成分Ⅳ型膠原中有“鑽頭”的作用。

此外，已證實MMP-3和MMP-10能作用於PG、LN、FN、Ⅲ型和Ⅳ型膠原及明膠。MMP-7能作用於明膠和FN。MMP-1的產生範圍較廣，可由基質纖維母細胞、巨噬細胞、內皮細胞、上皮細胞產生。正常情況下MMP-1陽性率很低，但在各種刺激下可高表達。有研究顯示惡性腫瘤中MMP-1高表達與預后相關。

MMPs的活性受到三個水平的調節，即基因轉錄水平，無活性酶前體經蛋白水解作用而激活以及特異性抑制因子（TIMP）的作用。