Metalloproteinasen

Ausführlich erklärt

Metalloproteinasen tragen in ihrem aktiven Zentrum ein Metallion, meist Zink, das für die Spaltung von Peptidbindungen nötig ist. Die bekannteste Gruppe sind die Matrix-Metalloproteinasen, von denen beim Menschen gut zwanzig Vertreter beschrieben sind. Sie unterscheiden sich in ihren bevorzugten Substraten: Kollagenasen spalten Kollagenfasern, Gelatinasen wie MMP-2 und MMP-9 bauen denaturiertes Kollagen und Basalmembranen ab, Stromelysine greifen weitere Matrixproteine an.

MMPs werden als inaktive Vorstufen gebildet und erst im Gewebe aktiviert. Ihre Aktivität wird durch körpereigene Hemmstoffe, die TIMPs, begrenzt. Das Verhältnis von MMPs zu TIMPs entscheidet mit darüber, ob Gewebe aufgebaut oder abgebaut wird. Ein Beispiel ist die Wundheilung: MMPs räumen beschädigte Matrix ab und ermöglichen die Wanderung von Zellen. In chronischen Wunden findet man dagegen häufig eine anhaltend erhöhte MMP-Aktivität, die die Neubildung von Gewebe stört.

Bedeutung in der Peptidforschung

In der Peptidforschung spielen MMPs vor allem bei Studien zur Haut- und Geweberegeneration eine Rolle. Für das Kupferpeptid GHK-Cu wurden in Zellkulturen Einflüsse sowohl auf MMPs als auch auf TIMPs beschrieben, was als Hinweis auf eine Rolle beim Matrixumbau interpretiert wird. Zudem werden peptidische MMP-Hemmstoffe und MMP-spaltbare Peptidsequenzen als Forschungswerkzeuge eingesetzt.

Einordnung

Neben den Matrix-Metalloproteinasen gibt es weitere Metalloproteinase-Familien wie die ADAMs, sodass die Abkürzung MMP streng genommen nur eine Untergruppe bezeichnet. Frühere Versuche, MMPs in der Krebsmedizin mit Hemmstoffen zu blockieren, scheiterten klinisch weitgehend, was die Komplexität des Systems zeigt.