Colagenasa

Las colagenasas son enzimas que rompen los enlaces peptídicos del colágeno . Ayudan a destruir las estructuras extracelulares en la patogénesis de bacterias como Clostridium . Se consideran un factor de virulencia , que facilita la propagación de la gangrena gaseosa . Normalmente se dirigen al tejido conectivo de las células musculares y otros órganos del cuerpo. ^[1]

El colágeno, un componente clave de la matriz extracelular animal, se produce mediante la escisión del procolágeno por la colagenasa una vez que ha sido secretado de la célula. Esto impide que se formen grandes estructuras dentro de la propia célula.

Además de ser producida por algunas bacterias, la colagenasa puede ser producida por el cuerpo como parte de su respuesta inmunitaria normal. Esta producción es inducida por citocinas , que estimulan células como los fibroblastos y los osteoblastos , y pueden causar daño tisular indirecto. ^{[ cita requerida ]}

Las colagenasas han sido aprobadas para usos médicos para:

• Tratamiento de la contractura de Dupuytren y la enfermedad de Peyronie ( Xiaflex ).
• cicatrización de heridas ^[2] (Santyl)
• celulitis (Qwo)

Este grupo de metalopeptidasas constituye la familia de peptidasas MEROPS M9, subfamilias M9A y M9B (colagenasa microbiana, clan MA(E)). El plegamiento proteico del dominio de peptidasa para los miembros de esta familia se asemeja al de la termolisina, el ejemplo tipo para el clan MA y los residuos del sitio activo predichos para los miembros de esta familia y la termolisina se encuentran en el motivo HEXXH. ^[3]

Se han identificado colagenasas microbianas en bacterias de los géneros Vibrio y Clostridium . La colagenasa se utiliza durante el ataque bacteriano para degradar la barrera de colágeno del huésped durante la invasión. Las bacterias Vibrio se utilizan a veces en los hospitales para eliminar el tejido muerto de quemaduras y úlceras . Clostridium histolyticum es un patógeno que causa gangrena gaseosa; sin embargo, la colagenasa aislada se ha utilizado para tratar las úlceras por presión . La escisión del colágeno se produce en un enlace Xaa+Got en las bacterias Vibrio y en los enlaces Yaa+Gly en las colagenasas de Clostridium . ^{[ cita requerida ]}

El análisis de la estructura primaria del producto génico de Clostridium perfringens ha revelado que la enzima se produce con un tramo de 86 residuos que contienen una supuesta secuencia señal . ^[4] Dentro de este tramo se encuentra PLGP, una secuencia de aminoácidos típica de los sustratos de la colagenasa . Por lo tanto, esta secuencia puede estar implicada en el autoprocesamiento de la colagenasa. ^[4]

Las metaloproteasas son las más diversas de los siete tipos principales de proteasas , con más de 50 familias identificadas hasta la fecha. En estas enzimas, un catión divalente , generalmente zinc, activa la molécula de agua. El ion metálico se mantiene en su lugar mediante ligandos de aminoácidos , generalmente tres en número. Los ligandos metálicos conocidos son His, Glu, Asp o Lys y se requiere al menos otro residuo para la catálisis, que puede desempeñar un papel electrofílico. De las metaloproteasas conocidas, alrededor de la mitad contienen un motivo HEXXH, que se ha demostrado en estudios cristalográficos que forma parte del sitio de unión del metal. ^[3] El motivo HEXXH es relativamente común, pero puede definirse de manera más estricta para las metaloproteasas como 'abXHEbbHbc', donde 'a' es con mayor frecuencia valina o treonina y forma parte del subsitio S1' en termolisina y neprilisina, 'b' es un residuo sin carga y 'c' un residuo hidrófobo . La prolina nunca se encuentra en este sitio, posiblemente porque rompería la estructura helicoidal adoptada por este motivo en las metaloproteasas. ^[3]

Las colagenasas se pueden utilizar para ablandar la carne de manera similar a los ablandadores ampliamente utilizados papaína , bromelina y ficaína . ^[5]

• Metaloproteinasa de matriz
• Gangrena gaseosa

• Colagenasas en los encabezados de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.