Что такое матричная металлопротеиназа 3?

Матриксная металлопротеиназа 3, также известная как стромелизин-1, представляет собой фермент, который помогает разрушать внеклеточный матрикс. Такая деградация происходит во время нормального функционирования, например, когда ткани реорганизуются. Они также могут иметь место в ответ на болезнь; например, когда опухолевые клетки метастазируют.

Как и другие матричные металлопротеиназы (ММР), матричные металлопротеиназы 3 происходят из кластера генов ММР. Он кодируется геном MMP3. Когда этот ген экспрессируется, фермент фактически секретируется в неактивной форме. Оказавшись вне клетки, ферменты, называемые протеазами, удаляют часть фермента и активируют его.

После активации матриксная металлопротеиназа 3 выполняет две основные функции. Он способен разрушать различные матричные соединения, в том числе несколько типов коллагена, фибронектина, эластина и ламинина. Этот фермент также выполняет функцию активации для других ММП. Активация MMP-1, MMP-7 и MMP-9 осуществляется не протеазами, а самой MMP-3.

Двойная функция матриксной металлопротеиназы 3 означает, что она является важным компонентом перестройки соединительной ткани. В нормальных условиях этот фермент важен для заживления ран. Однако во времена болезни он может быть ответственным за продолжение атеросклероза и движение опухолевых клеток.

Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что этот фермент также участвует в нейродегенеративных заболеваниях головного мозга. Высвобождение ММР-3 во внеклеточный матрикс активирует микроглию или клетки мозга «белого вещества». Микроглия может вызывать запрограммированную гибель клеток, известную как апоптоз, в нейронах. Апоптоз является одним из аспектов многих нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона, и ученые считают, что высвобождение ММР-3 является основным сигналом, который запускает этот процесс.

Мутации в гене MMP3 могут привести к определенным болезненным состояниям. Некоторые мутации могут создавать более мощные промоторные гены, увеличивая количество матриксной металлопротеиназы 3, продуцируемой клетками. Заболевания, такие как острый инфаркт миокарда, связаны с повышенной активностью ММР-3. Мутации также могут создавать менее эффективные промоторы. Недоэкспрессия гена MMP3 участвует в расщелине губы и расщелине неба, а также в коронарном атеросклерозе.

Ответ на химиотерапию при раке также может быть предсказан мутациями гена MMP3. Пациенты с формой карциномы, несущие две копии варианта гена MMP3, кодирующего менее эффективный промотор, имели тенденцию хорошо реагировать на химиотерапию. Лица со смешанными копиями или двумя копиями, кодирующими более эффективный промоутер, не видели такого же улучшения. Эти переменные результаты могут быть связаны с более эффективным промотором, создающим условия, облегчающие метастазирование опухолевых клеток.