Что такое коллагеназа?

Коллагеназы - это категория ферментов, которые ускоряют гидролиз коллагена. Эта задача решается путем разрыва пептидных связей внутри коллагена, который является жизненно важной частью внеклеточного матрикса животного в плоти и соединительной ткани в организме. Коллагеназа помогает создавать коллаген путем расщепления проколлагена, предшественника коллагена, когда он секретируется клеткой.

Коллагеназа была впервые идентифицирована в 1950-х годах, и исследования быстро продвинулись. Это привело к его выпуску в академический мир в качестве коммерческого изолята в 1959 году. К 1980-м годам несколько типов были разделены и охарактеризованы рядом исследований. Эти несколько классов отличались по функции и составу, но они также имели много общих черт.

Коллагеназа имеет молекулярную массу в диапазоне от 68 килодальтон (кДа) до 130 кДа из-за различных размеров в зависимости от класса, к которому относится изолят. Оптимальный pH для стабильности находится в диапазоне приблизительно от 6,3 до 7,5 с теоретической изоэлектрической точкой 5,62. Кроме того, его ферментативная активность означает, что многочисленные соединения и молекулы обладают способностью выступать в качестве его активатора или ингибитора. Например, ионы Ca ²⁺ и Zn ²⁺ являются двумя известными активаторами. С другой стороны, этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА), этиленгликольтетрауксусная кислота (ЭГТА), цистеин, гистидин, дитиотреитол (ДТТ), 2-меркаптоэтанол, о-фенантролин, Hg ²⁺ , Pb ²⁺ , Cd ²⁺ , Cu ^{2 +} и Zn ²⁺ являются известными ингибиторами активности коллагеназы.

В фармацевтической промышленности коллагеназа имеет множество применений. Одним из таких применений является его использование для выделения кардиомиоцитов из кости, хряща и мышечной ткани. Другим известным применением является его использование для прекращения введения патогенов в экспериментах по биообработке. При использовании коллагеназы в научных исследованиях исследователи используют высокоочищенные препараты, приобретенные у различных компаний.

Также было обнаружено, что коллагеназы способствуют разрушению внеклеточных структур у патогенных бактерий. Например, внутри бактерии clostidium коллагеназа действует как экзотоксин, который представляет собой любой токсин, выделяемый микроорганизмом и вызывающий повреждение хозяина путем нарушения нормальных клеточных функций. Таким образом, он действует как фактор вирулентности и помогает распространять газовую гангрену, воздействуя на соединительную ткань в мышечных клетках и других органах тела.

Внутри организма выработка коллагеназы может индуцироваться во время иммунного ответа. Цитокины, которые представляют собой небольшие белки, передающие сигналы клеточным белкам, стимулируют клетки фибробластов и осетобластов, что вызывает непрямое повреждение тканей. Это привело к утверждению коллагеназы для двух медицинских целей. Сначала используется мазь Сантил для удаления омертвевшей кожи с раны. Второе применение для лечения контрактуры Дюпутрена.