Коллагеназа: субстратная специфичность
Лучшим субстратом для ММP-1 является альфа2 - макроглобулин [ Enghild J.J., Salvesen G., ea., 1989 ].
Значение kcat /Km (M-1 ч -1х 10-4) для альфа2- макроглобулина равно 280, для различных видов коллагенов от 0,1 до 11, а для синтетического октапептида - 0,01. В коллагене и альфа2- макроглобулине ММP-1 гидролизует связи 775-776 и 679-680 в последовательностях Gly-Pro-Gln-Gly775 - Ile776 (Leu)-Ala-Gly-Gln и Gly-Pro-Glu-Gly679 - Leu680-Arg -Val-Gly соответственно [ Sottrup-Jensen H., Birkedal-Hansen H., 1989 ].
Высокая чувствительность альфа2 - макроглобулина к действию ММP-1 может быть объяснена сочетанием соответствующей последовательности и локальной конформации в определенном участке полипептидной цепи субстрата.
Значения kcat для октапептидов в 100 - 300 раз, а Кm в 3000-4000 раз выше, чем для коллагенов [ Fields G.B., Netzel-Arnett S.J, ea., 1990 , Fields G.B., Van Wart H.E., ea., 1987 , Netzel-Arnett S., Sang Q.-X., ea., 1993 ].
Из этих данных следует, что молекула коллагена значительно эффективнее, чем синтетические субстраты, связывается коллагеназами.
В синтетических субстратах в положении Р1 для ММP-1 и ММP-8 предпочтительно наличие остатка Ala , в положении Р'1 для обоих ферментов - осттатков Leu, Ile или Met, а в положении Р'2 - Trp или Phe [ Fields G.B., Netzel-Arnett S.J, ea., 1990 , Fields G.B., Van Wart H.E., ea., 1987 ].
Известно, что клонированные каталитические домены ММP-1 и ММP-8 сохраняют активность в отношении денатурированных белков, но не способны гидролизовать нативный коллаген [ Hirose T., Patterson C., ea., 1993 , Knauper V., Osthues A., ea., 1993 ]. Этот факт свидетельствует о том, что для эффективного связывания коллагеназами коллагена требуется достаточно протяженный участок его структурированной молекулы.
Установлено, что С-концевой домен кооллагеназ определяет их специфическое связывание. Однако про-ММP-1 не связывается с коллагеном [ Hirose T., Patterson C., ea., 1993 , Murphy G., Allan J.A., ea., 1992 ]. Эти данные предполагают,
что для взаимодействия с коллагеном требуются и каталитический, и С-концевой домены.
Рентгеноструктурный анализ комплексов каталитического домена ММP-8 с ингибиторами показал, что последние взаимодействуют с S1 - S3 участком фермента и связывают каталитический атом цинка [ Betz M., Huxley P., ea., 1997 ].
Однако механизм гидролиза трипептидной спирали коллагена коллагназами до сих пор неизвестен.
