Las colagenasas son enzimas que rompen los enlaces peptídicos del colágeno . Ayudan a destruir estructuras extracelulares en la patogénesis de bacterias como Clostridium . Se consideran un factor de virulencia , facilitando 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 por la célula. Esto evita que se formen grandes estructuras dentro de la propia célula.
Además de ser producida por algunas bacterias, el cuerpo puede producir colagenasa como parte de su respuesta inmune normal. Esta producción es inducida por citocinas , que estimulan células como los fibroblastos y los osteoblastos , y pueden provocar daño tisular indirecto. [ cita necesaria ]
Las colagenasas han sido aprobadas para usos médicos para:
Este grupo de metalopeptidasas constituye la familia de peptidasas MEROPS M9, subfamilias M9A y M9B (colagenasa microbiana, clan MA(E)). El pliegue proteico del dominio peptidasa para los miembros de esta familia se parece al de la termolisina, el ejemplo tipo para el clan MA y los residuos del sitio activo previstos para los miembros de esta familia y la termolisina aparecen en el motivo HEXXH. [3]
Se han identificado colagenasas microbianas a partir de 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. La bacteria Vibrio a veces se utiliza 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 llagas . La escisión del colágeno se produce en un Xaa+Got en las bacterias Vibrio y en los enlaces Yaa+Gly en las colagenasas de Clostridium . [ cita necesaria ]
El análisis de la estructura primaria del producto genético de Clostridium perfringens ha revelado que la enzima se produce con una extensión 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 colagenasa . Por 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 proteasa , con más de 50 familias identificadas hasta la fecha. En estas enzimas, un catión divalente , normalmente zinc, activa la molécula de agua. El ion metálico se mantiene en su lugar mediante ligandos de aminoácidos , generalmente tres. Los ligandos metálicos conocidos son His, Glu, Asp o Lys y para la catálisis se necesita al menos otro residuo , que puede desempeñar un papel electrófilo. De las metaloproteasas conocidas, aproximadamente la mitad contiene 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' suele ser valina o treonina y forma parte del subsitio S1' en termolisina y neprilisina, 'b' es un residuo sin carga, y 'c' un residuo hidrófobo . Prolina nunca se encuentra en este sitio, posiblemente porque rompería la estructura helicoidal adoptada por este motivo en las metaloproteasas. [3]
Las colagenasas pueden usarse para ablandar la carne de manera similar a los ablandadores ampliamente utilizados papaína , bromelina y ficaína . [5]
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