Matrixmetalloproteinaasit ja rheologia
(Tämä aihe kuuluu Matrixmetalloproteinaasiblogiini, mutta MMP- kaskadi
kylkii fibrinolyyttiseen kaskadiin, joten saa olla tässäkin.Karttaa pitää vuosi vuodelta täydentää)
LÖYTYY KARTTA vuodelta 2001, missä MMPs ja TIMP ovat jo mukana
koagulaatiokaskadin kärhien kartoissa fibrinolyysin tien kyljessä.
LÄHDE:
H. R. Lijnen.
Matrix
Metalloproteinases and Cellular Fibrinolytic Activity Center for
Molecular and Vascular Biology, University of Leuven.2001
Fibrinolyyttisen systeemin molekyylien (
plasminogeeni-plasmiini) kanssa on molekulaarisessa
interaktiossa matriksin metalloproteinaaseja (MMPs) ja tämä
interaktio vaikuttaa
solujen fibrinolyysiin (sellulaariseen
fibrinolyysiin). ESIMERKKINÄ MMP-3.
Matrixmetalloproteiini MMP-3
generoi
angiostatiinin
kaltaista molekyyliä.
MMP-3 säätää alas plasmiinia ja plasminogeenia.
MMP-3
tekee spesifisen interaktion fibrinolyysin estäjien
pääjoukkoon, kuten alfa2- antiplasmiiniin A2AP ( mikä on fibrinolyysin
pääestäjä fysiologisissa olosuhteissa).
Alfa2- antiplasmiini
(A2AP) pilkkoutuu MMP-3 vaikutuksesta). Kun alfa2-antiplasmiinin funktio
väistyy , se
johtaa paikalliseen
plasmiinivälitteiseen proteolyysiin.
MMP-3 pilkkoo
spesifisesti hydrolysoiden PAI:1:n ja inaktivoi sen ( plasminogeenin
aktivaation estäjän on siis inaktivoitu, mikä vapauttaa
fibrinolyysiä) .
Myös
vitronektiiniin sitoutunut stabiili
PAI-1 pilkkoutuu ja inaktivoituu eikä sitoudu vitronektiiniin,
vaan inaktivoituu aivan kuten vapaakin PAI-1 ja kun se on
pilkkoutuut, se PAI-1 pysty sitoutumaan enää vitronektiiniin
”konservoituakseen”.
Täten PAI-1 antiproteolyyttinen
aktiivisuus alentuu. Se mahdollinen estävä efekti, mikä PAI-1-
vitronektiinikompleksilla on soluadheesioon ja migraatioon, jäänee
pois.
MMP-3 pilkkoo
u-PA,
urokinaasia, mutta ei vaikuta sen aktiivisuuteen.
MMP-3
generoi
angiostatiinin kaltaista
molekyyliä esiin plasminogeenista (fragmentti sisältää
rinkulat 1- 4, joilla on soluihin kiinnittymisdomaani).
MMP-3
saattaa säätää alas soluun assosioituneen plasmiinin
aktiivisuuden alentamalla aktivoituvan plasminogeenin (PLG) määrää
vaikuttamatta u-PA aktiivisuuteen.
KOSKA MMP-3 tekee tällaiset
interaktiot entsyymeihin, substraatteihin ja estäjiin
fibrinolyyttisessä systeemissä, sillä lie
osuutta soluperäiseen
fibrinolyysisysteemin säätöön.
Geenivajehiirillä tehdyt
tukimukset viittaavat siihen että MMP-komponenteilla on
toiminnallista merkitystä
neo-intiman muodostuksessa
verisuoniperäisen vaurion jälkeen.
TERMEJÄ tässä asiassa
on seuraavanlaisia:
alpha2-AP, alpha2-antiplasmin; alfa2
antiplasmiini ,A2AP
MMP, matrix metalloproteinase; matrixin
metalloproteinaasi
PAI-1, plasminogen activator
inhibitor-1; plasminogeeniaktivaattorin estäjä-1
PAI-2,
plasminogen activator inhibitor-2; plasminogeeniaktivaattorin
estäjä-2
ProMMP, proenzyme form of MMP;
matrixmetalloproteiinin proentsyymi
SMC, smooth muscle
cells; sileä lihassolu
TIMP, tissue inhibitor of MMP;
matrixmetalloproteiinia estävä kudostekijä
t-PA,
tissue-type plasminogen activator; kudostyyppinen plasminogeenin
aktivaattori
u-PA, urokinase-type plasminogen activator;
urokinaasityyppinen plasminogeenin aktivaattori
u-PAR, u-PA
receptor; urokinaasityyppisen plasmiiniaktivaattorin reseptori
WT,
wild-type; tavallinen koe-eläin
X-/- gene deficient.
Koe-eläin, jolta jokin geeni poistettu
FIBRINOLYYTTINEN JÄRJESTELMÄ vastaa myös muistakin
asioista kuin fibriinitähteitten poistamisesta verenkierrosta. Se
omaa osuutta muissakin biologisissa prosesseissa kuten
Munasolun
irtoaminen,
ovulaatio (ovulation)
Alkionkehitys
(embryogenesis)
Verisuonen sisäkerroksen kasvu
(intima
proliferation)
Angiogeneesi, verisuonten muodostus, (
angiogenesis)
Kasvaimet
(tumorogenesis)
Ateroskleroosi
(
atherosclerosis)
Fibrinolyyttisen järjestelmän lisäksi on
muita
proteolyyttisiä systeemeitä kuten tässä kuvatut matriksin
metalloproteinaasit tai – proteaasit (MMPs), muta siinä on kaskadin nimenä
PROTEOLYYTTINEN KASKADI. Matriksin
metalloproteaaseja (MMP) ryhmitellään sen mukaan, mitä ainesta ne ovat
hajoittamassa.
1. Kollagenaasit hajoittavat kollageenia
(Collagenases)
MMP-1,( interstitial collagenase-1);
interstitiaalisen kudoksen kollagenaasi-1
MMP-8, (neutrophil
collagenase-2); neutrofiilien kollagenaasi, Kollagenaasi-2
MMP-13, (collagenase-3,)
kollagenaasi-3.
Nämä hajoittavat sidekudoksen kollageenia.
2.
Gelatinaasit (Gelatinases)
MMP-2, (gelatinase A),
gelatinaasi A
MMP-9, (gelatinase B), gelatinaasi B
Nämä
hajoittavat kollageenilajeja IV, V, VII ja X, sekä elastiinia että
denaturoitunutta kollageenia.
3. Stromelysiinit
(Stromelysins)
MMP-3, (stromelysin-1), stromelysiini-1, josta
oli tässä aluksi kirjoitusta.
MMP-10, (stromelysin-2), stromelysiini-2
4. Matrilysiini (Matrilysin)
MMP-7, (matrilysin).
Tämä hajoittaa proteoglykaanien ydinproteiineja, laminiinia,
fibronektiinia, elastiinia, gelatiinia ja ei-helikaalista
kollageenia.
5. Stromelysiini-3
MMP-11
(Stromelysin-3) hajoitaa mm Kollageeni IV, aggrekaania, fibronektiiniä ja aminiinia
6. Elastaasi
(Elastase)
MMP-12, (Macrophage metalloelastase). Tämä
makrofagien metalloelastaasi hajoittaa liukenematonta elastiinia, muuttaa plasminogeenia angiostatiinin altaisiksi
On olemassa ainakin 28 jäsentä
MMP-perheessä, matriksin metalloproteaasien perheessä, ja niistä 7
on nimeltään
MT-MMP eli
membraanityyppisiä matrix
metalloproteaaseja.
MMP:t erittyvät
zymogeeneinä ja
solun ulkopuolella, extrasellulaarisesti, ne sitten aktivoituvat
monilla proteinaaseilla esim. plasmiinilla.
Plasmiini aktivoi
pro-MMPs-1,-3,-9,-10.-13 ainakin koeputkessa.
Plasmiini aktivoi
proMMP-2 välituotetta.
u-PA hydrolysoi proMMP-2
MMP-9
aktivoitunee plasmiinista riippuvalla tai riippumattomalla
mekanismilla
MMP:t ovat tavallaan eräänlainen laavailmiö:
Mitä
enemmän MMP:ta sitä enemmän MMP.tä. Tämä on
positiivinen
feedback nimeltään.. Usea aktivoitunut MMP pystyy
aktivoimaan proMMP-muotoja.
MMP – ESTÄJÄT, INHIBIITTORIT
Miten voi estää matrixmetalloproteaaseja?
TIMP
Matrixproteaasien
kudosperäiset spesifiset estäjät ovat TIMP (Tissue inhibitors of
MMPs)
Tunnetaan neljä TIMP-perheen jäsentä-. Useimmat
sidekudossoluista pystyy syntetisoimaan TIMP-1 molekyyliä.
Makrofagikin pystyy sitä tekemään. TIMP-1 toimii kaikenkaltaisia
kollagenaasi-, stromelysiini-ja gelatinaasiluokkia vastaan.
MMP-
järjestelmän MERKITYS:
MMP-systeemi yksinään tai yhdessä
plasminogeeni-plasmiinijärjestelmän kanssa osallistuu kudoksien
plastiseen uudelleensorvaamiseen ( remodelling), mikä on -
fysiologisissa tarkoissa säädellyissä mitoissaan - normaali ja
hyvä asia eläväisten ja notkeitten, joustavien, liikkuvien
ihmisten kunnossa pitämisessä.
Koska nyt proteolyyttinen kaskadi
on voitu hahmotella, se pitää asettaa myös karttoihin jonnekin
fibrinolyysisyysteemiä kylkimään. Tällainen kartta löytyykin
internetistä.
( Nyt 28.12. 2012 sain Googlattua esiin
H R Lijnenin oman artikkelin vuodelta 2001 ja siinä on kuvana esitetty hyvä peruskaava.
http://www.protein.bio.msu.ru/biokhimiya/contents/v67/full/67010107.html Kaikki muut MMP-TIMP kaavat lievät tämän derivaatioita.
Tämä
lähde on ensimmänen, missä näin MMP ja TIMP sijoitettuna
rheologian kylkeen fibrinolyysin viereen- siis intravaskulaariset
tapahtumat ja intrasellulariset tapahtumat kylkiytyivät suoniston ja
verenkierron rheologian eduksi.
Kuva sanallisesti:
(Tapahtuma
1) PAI estää u-PA ja t-PA.
(Tapahtuma 2) t-PA ja u-PA aktivoi
plasminogeenin plasmiiniksi.
(Tapahtuma 3) Plasmiini hajoittaa
fibriinin.
(Tapahtua 4) Anti-plasmiini estää plasmiinia
hajoittamasta fibriiniä tai aktivoimasta proMMP:
(Tapahtuma 5)
ProMMP aktivoituu MMP:ksi plasmiinilla.
(Tapahtuma 6) MMP
kehkeyttää lisää proMMP:sta MMP- muotoa (
amplifikaatio)
(Tapahtuma 7). MMP hajoittaa ECM, extra
sellulaarista matriksia.
(Tapahtuma 8) TIMP estää MMP
vaikutukset.
Muistiin 2007-11-21 16:14 , päivitys 8.5.
2010. Rheologiablogiin.
Päivitys 28.12. 2012 Tämä MMP perhe
kasvaa edelleen, mutta tämä 2010 teksti saa olla ennallaan
kuvaamassa vuoden 2010 ajattelua.