基质金属蛋白酶生物学
Matrix Metalloproteinase Biology
出版: Wiley Blackwell
索书号: Q556/M433/2015/Y
ISBN: 978-1-118-77232-4
基质金属蛋白酶(MMPs),基质金属蛋白酶是一个大家族,因其需要Ca2+、Zn2+等金属离子作为辅助因子而得名。其家族成员具有相似的结构,一般由5个功能不同的结构域组成:(1)疏水信号肽序列;(2)前肽区,主要作用是保持酶原的稳定。当该区域被外源性酶切断后,MMPs酶原被激活;(3)催化活性区,有锌离子结合位点,对酶催化作用的发挥至关重要;(4)富含脯氨酸的铰链区;(5)羧基末端区,与酶的底物特异性有关。其中酶催化活性区和前肽区具有高度保守性。MMPs成员上述结构的基础上各有特点。各种MMP间具有一定的底物特异性,但不是绝对的。同一种MMP可降解多种细胞外基质成份,而某一种细胞外基质成分又可被多种MMP降解,但不同酶的降解效率可不同。
MMPs几乎能降解ECM中的各种蛋白成分,破坏肿瘤细胞侵袭的组织学屏障,在肿瘤侵袭转移中起关键性作用,从而在肿瘤浸润转移中的作用日益受到重视,被认为是该过程中主要的蛋白水解酶。MMPs家族已分离鉴别出26个成员,编号分别为MMP1~26。根据作用底物以及片断同源性,将MMPs分为6类,为胶原酶、明胶酶、基质降解素、基质溶解素、furin活化的MMP和其他分泌型MMP。Ⅳ型胶原酶为其中重要的一类,它主要有两种形式,一种被糖化,分子量为92kD,命名为MMP-9;另一种非糖化,分子量为72kD,被称为MMP-2。当前对MMP-2,MMP-9的研究较深入。
MMP-2基因位于人类染色体16q21,由13个外显子和12个内含子所组成,结构基因总长度为27kb,与其他金属蛋白酶不同,MMP-2基因5’旁侧序列促进子区域含有2个GC盒而不是TATA盒。活化的MMP-2定位于细胞穿透基质的突出部位,估计其在酶解细胞间基质成分及基底膜的主要成分Ⅳ型胶原中有“钻头”的作用。
此外,已证实MMP-3 和MMP-10能作用于PG、LN、FN、Ⅲ型和Ⅳ型胶原及明胶。且MMP-3能够激活MMP-1和其他家族成员。MMP-7能作用于明胶和FN。MMP-1的产生范围较广,可由基质纤维母细胞、巨噬细胞、内皮细胞、上皮细胞产生。正常情况下MMP-1阳性率很低,但在各种刺激下可高表达。有研究显示恶性肿瘤中MMP-1高表达与预后相关。
MMPs的活性受到三个水平的调节,即基因转录水平,无活性酶前体经蛋白水解作用而激活以及特异性抑制因子(TIMP)的作用。
《基质金属蛋白酶生物学》一书由Wiley Blackwell出版社于2015年出版,该书作者为IRit Sagi和Jean P.Gaffney。IRit Sagi是以色列魏茨曼科学研究所生物调控系Maurizio
Pontecorvo学者主席。Jean P.Gaffney在魏茨曼科学研究所的Sagi博士实验室完成博士后工作。她是美国纽约城市大学巴鲁学院生物化学系副教授。
《基质金属蛋白酶生物学》一书共10章,主要按照基质金属酶的不同性质与应用分章节进行讲述。主要的内容包含基质金属酶结构功能,机制金属酶的底物识别机制,靶向治疗基质金属蛋白酶,胞外基质信号的基质金属蛋白酶修饰,基质金属蛋白酶在天生免疫和疾病中的新功能,基质金属蛋白酶在生物医药领域中的作用等。该书从多学科的角度探讨了基质金属蛋白酶(MMP)领域的最新研究进展,由MMPs领域领军人所编写。本书的重点关注MMPs降解底物的机制,以及该酶如何能降解如胶原一般分子量大,且高度有序的底物。所有主题都与与疾病进展有关,包括在MMPs癌症转移、类风湿关节炎和其他炎性疾病等中的作用。本文首先概述了MMPs,注重历史,临床试验中的小分子抑制剂的发展和失败,与TIMP的相互作用,MMPs的内源性抑制剂。这些介绍性章节为以后讨论不同类型抑制剂的最新进展奠定了基础,包括新型抗体疗法。第二部分着重研究使用新的方法来对基质金属蛋白酶进行进一步研究。第三部分和最后一部分集中在体内的研究,特别是关于癌症模型,细胞外基质的降解,以及MMP参与其他疾病状态。
《基质金属蛋白酶生物学》一书内容概述了MMP领域快速发展的研究内容,适合相关专业高年级学生进行学习,同时也是相关专业的学者和科研人员的参考读物。
该书具有以下特点:
1. 概述了过去的研究进展并强调了未来的发展方向。
2. 书中延伸阅读部分能够指引学生对于该主题进行更深入的学习与思考。
3. 本书将概念与实例有机结合,有利于读者对晦涩概念的理解。
4. 章节划分明确,条理清晰,方便阅读。
5. 书后附后参考文献和关键词索引,方便读者的进一步学习与查阅。
6. 每一章都由基质金属蛋白酶相应领域的研究的佼佼者编写。
7. 从多学科的角度探讨了基质金属蛋白酶最近的研究进展。
第一章:基质金属蛋白酶:从结构到功能
第二章:基质金属蛋白酶的底物识别机制和动力学
第三章:基质金属蛋白酶:结构与功能
第四章:酶的调控
第五章:治疗靶向基质金属蛋白酶
第六章:细胞外基质信号介导的基质金属蛋白酶修饰
第七章:甲多巴与ADAM金属蛋白酶:一枚硬币的两面
第八章:方程减去矩阵:基质金属蛋白酶在先天免疫与疾病中的新功能
第九章:MMPs:从基因组到降解组
第十章:生物学与医药中的MMPs
索引
(武汉大学生命科学院研究生 林鹤鸣)