Co to jest kolagenaza?
Kolagenazy to kategoria enzymów, które przyspieszają hydrolizę kolagenu. Zadanie to realizuje się poprzez zerwanie wiązań peptydowych w kolagenie, który jest istotną częścią zwierzęcej macierzy pozakomórkowej w ciele i tkance łącznej w ciele. Kolagenaza pomaga tworzyć kolagen poprzez rozszczepianie pro-kolagenu, prekursora kolagenu, gdy jest on wydzielany przez komórkę.
Kolagenazę zidentyfikowano po raz pierwszy w latach 50. XX wieku i badania przebiegały szybko. Doprowadziło to do uwolnienia go w świecie akademickim jako komercyjnego izolatu w 1959 roku. W latach osiemdziesiątych kilka rodzajów zostało wyodrębnionych i scharakteryzowanych przez szereg badań. Te liczne klasy różniły się funkcją i kompozycją, ale miały też wiele wspólnych cech.
Kolagenaza ma masę cząsteczkową w zakresie od 68 kilodaltonów (kDa) do 130 Kda ze względu na różne rozmiary w zależności od klasy, do której należy izolat. Optymalne pH dla stabilności wynosi od około 6,3 do 7,5 z teoretycznym punktem izoelektrycznym 5,62. Ponadto jego aktywność enzymatyczna oznacza, że wiele związków i cząsteczek może działać jako jego aktywator lub inhibitor. Na przykład jony Ca 2+ i Zn 2+ są dwoma znanymi aktywatorami. Z drugiej strony kwas etylenodiaminotetraoctowy (EDTA), kwas tetraoctowy glikolu etylenowego (EGTA), cysteina, histydyna, ditiotreitol (DTT), 2-merkaptoetanol, o-fenantrolina, Hg 2+ , Pb 2+ , Cd 2+ , Cu 2 + i Zn 2+ są znanymi inhibitorami aktywności kolagenazy.
W przemyśle farmaceutycznym kolagenaza ma wiele zastosowań. Jednym z takich zastosowań jest jego zastosowanie do izolacji kardiomiocytów z kości, chrząstki i tkanki mięśniowej. Innym znanym zastosowaniem jest jego zastosowanie do zatrzymania wprowadzania patogenów w eksperymentach bioprzetwarzania. Korzystając z kolagenazy w badaniach, badacze stosują wysoce oczyszczone preparaty zakupione od różnych firm.
Stwierdzono również, że kolagenazy pomagają w niszczeniu struktur zewnątrzkomórkowych u bakterii chorobotwórczych. Na przykład w bakterii clostidium kolagenaza działa jako egzotoksyna, czyli jakakolwiek toksyna wydzielana przez mikroorganizm, aby spowodować uszkodzenie gospodarza przez zakłócenie normalnych funkcji komórkowych. W ten sposób działa jako czynnik wirulencji i pomaga rozprzestrzeniać gangrenę gazową poprzez celowanie w tkankę łączną w komórkach mięśniowych i innych narządach.
W organizmie wytwarzanie kolagenazy może być indukowane podczas odpowiedzi immunologicznej. Cytokiny, które są małymi cząsteczkami białek sygnalizujących komórki, stymulują komórki fibroblastów i osetoblastów, co powoduje pośrednie uszkodzenie tkanek. Doprowadziło to do zatwierdzenia kolagenaz do dwóch zastosowań medycznych. Pierwszym z nich jest użycie maści Santyl do usunięcia martwej skóry z rany. Drugie zastosowanie dotyczy leczenia przykurczu Duputrena.