Lubrisiinia hajoittavat entsyymit

LÄHDE:  Thesis  Liaqat Ali. Bio.Lubrication. Strutural investigation of Lubricin and its glykosylation.
Sitaatteja joita löydän  väitöskirjasta:'

In vitro; in vivo:

"Lubricin has been found to be extensively degraded by papain, trypsin and pronase and to  a lesser extent by pepsin. (Flannery et al. 1999).
Other proteases such as neutrophil elastase ( a serine protease) and cathepsin B ( a cysteine protease) are also able to degrade lubricin in vitro (Jones et al. 2003; Elsaid et al. 2005)

Interestingly lubricin tryptic peptides were detected as low as the 30 - 65 kDa region. These fragments are unlikely to contain the full  mucin like domain,  but more likely an N- or C-terminal domain with a portion of mucin-like domain( non-glycosylated N-terminus has a mass of 33,8 kDa and the C-terminus 35,4 kDa)

So far it is not clear whether they were from unique cleavages along lubricin sequence or just randomly excised in vivo 

Evidence has indicated N-terminus of lubricin is more sensitive to neutrophil elastase (Elsaid et al. 2005).
Purified neutrophil elastase has been shown to damage cartilage explants in vitro (Burkhardt et al.  1988)
Also neutrophil elastase, and not MMPs, can destroy the superficial layer of cartilage where lubricin locates.
Consequently, MMPs have better access to cartilage molecules in less superficial layers of cartilage (Jasin et Taurog 1991).p. 145. Paper II.


"In cartilage, MMPs are  the principal proteases capable of degrading a wide variety of the extracellular matrix components (Nagase et  Woessner 1999=)
The released fragments of lubricin together with other synovial residual proteins and cartilage matrices floating in synovial fluid /SF)  may be detected by biochemical or immunochemical assaey. The profile of the protein fragments within synovial fluid may represent diagnostic pr prognostic biomarker for the degenerative  diseases." p. 133 Paper II.


"Proteins identified in enriched synovial fluid sample:
Fibronectin
Basement specific membrane specific heparan sulfate proteoglycan core protein
Apolipoprotein B-100
Lubricin
Alpha-2-macroglobulin
Aggrecan core protein
Serum albumin (HSA)"
P. 141, Paper II.

MMP-kaskadi- Plg-Plasminkaskadi ja Katepsiinit samassa kuvassa

ProkatepsiiniB(pro-CB) aktivoituu kudostyyppisellä plasminogeeniaktivaattorilla (tPA) ja katepsiiniD.llä aloittaen proteolyyttisen kaskadin, joka johtaa  urokinaasityyppisen plasminogeeniaktivaatorin (uPA) aktivoitumiseen, aktiivien matrixmetalloproteinaasien (MMPs)  kehkeytymiseen ja plasminogeenin aktivoitumiseen plasmiiniksi.
Pro-CB  asettuu  annexiiniII tetrameeriin, jonka kiinnittymiseen plasmakalvoon vaaditaan aktiivia kalsiumjonia (Ca++). AnneksiiniIItetrameeri tekee interaktion  kudosperäisen plasminogeeniaktivaatorin (tPA) , kollageenin ja tenaskiinin (TNC) kanssa.
 p11, joka  sitoutuu  anneksiiniIItetrameeriin (AIIt)  solun pinnalla tekee interaktion plasminogeenin ja pro katepsiini B:n (Pro-CB) kanssa  eri sitoutumiskohdilla.
 Tällainen proteaasien saman paikkaan lokalisoituminen AIIt:n kanssa  voisi kiihdyttää proentsyymien proteolyyttistä kaskadia ja matrixkomponenttien selektiivistä hajoamista.
Kollektiivisesti toimiessaan  aktiivit proteaasit voivat  hajoittaa kaikki extrasellulaarisen matrixin  komponentit. Siis  ECM suojauksessa täytyy inhibition kohdistua monikerroksisesti   kaikkiin  näihin kaskadeihin  MMP, PLG-plasmin-  tPA-uPA ja katepsiinit. Sen minkä ebola tekee päivissä, syöpä tekee kuukausissa ja vuosissa näillä. - Ja kaikessa tulee kuitenkin katsoa rheologinen  välttämätön  systeeminen funktionaalisuus Haastavaa koota  niin moninaista  lääkitystä ECM tuhon  estoon, mikä vaditaan ebolassa.


Pro-cathepsin B (Pro-CB) is activated by tissue-type plasminogen activator (tPA) and cathepsin D, initiating a proteolytic cascade that results in the activation of urokinase-type plasminogen activator (uPA), matrix metalloproteinases (MMPs) and plasmin. Pro-CB is situated on the annexin II tetramer (AIIt). Binding of annexin II to the plasma membrane is Ca²⁺-dependent. Although the mechanism is unclear, AIIt is known to interact with tPA, collagen I and tenascin C (TNC). p11, which binds to AIIt on the cell surface, has been shown to interact with plasminogen and pro-CB at different binding sites. Co-localization of proteases with AIIt would facilitate the activation of pro-enzymes in a proteolytic cascade and the selective degradation of matrix components. Collectively, active proteases can degrade all of the components of the extracellular matrix.

ADAMTS, MMP , crosslinking ( solufysiologiaa)

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3602650/figure/F1/

COPD (Keuhkoahtaumatauti) ja MMP/TIMPepätasapaino sekä ADAM33. Polymorfiat Huom: Akt. D-vit.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22209925

LÄHDE: Metalloproteaasit (MMP, ADAM) , antimetalloproteaasit (TIMP) ovat  epätasapainossa kroonisessa obstruktiivisessa keuhkosairaudessa:  geneettisiä tekijöitä ja terapia-implikaatioita.

Mocchegiani E, Giacconi R et al.
Metalloproteases/anti-metalloproteases imbalance in chronic obstructive pulmonary disease: genetic factors and treatment implications.Curr Opin Pulm Med. 2011 Dec;17 Suppl 1:S11-9. doi: 10.1097/01.mcp.0000410743.98087.12. Translational Research Centre of Nutrition and Ageing, Scientific and Technological Area, Italian National Research Centres on Ageing (INRCA), Ancona, Italy.

TIIVISTELMÄ

•  Tämän työn tarkoituksena on kuvata, miten  kroonisessa obstruktiivisessa keuhkosairaudessa (COPD, ruots. KOL)   MMP , ADAM, TIMP  polymorfiat osallistuvat  taudin kehittymiseen ja pahenemiseen   ja mikä rooli alfa-2 makroglobuliinilla tässä on   Kohdistetaan huomiota pelkästään   synteettisillä MMP inhibiittoreilla tai    nykyisiin COPD lääketerapioihin kombinoiden     tehtyyn interventioon  tarkoituksena  saada korjatuksi  MMP/TIMP epätasapainotilannne.

The aim is to describe the involvement of matrix metalloprotease (MMP), A Disintegrin And Metalloproteases (ADAM), tissue inhibitors of MMP (TIMP) polymorphisms and the role of α-2 Macroglobulin (α-2M) in chronic obstructive pulmonary disease (COPD) development and progression, with a focus on interventions with synthetic MMP inhibitors alone or associated with current drugs used in COPD therapy in order to restore MMPs/TIMPs imbalance.

• Viimeaikaisia havaintoja  Vanhemmillä henkilöillä COPD on johtavia kuolinsyitä. .  Sitä luonnehtii progressiivinen ilmavirtauksen kaventuminen, mikä ilmenee alentuneena 1 sek.  uloshengitystilavuutena  (FEV1) ja suhteen  FEV1(FVC vitaalikapasiteetti (%)  alenemana. 

COPD is one of the major causes of death in the elderly. Characterized by progressive development of airflow limitation manifested by decreased forced expiratory volume in one second (FEV1) and reduction in the percentage of FEV1/forced vital capacity. 

• Patogeneesissa on suurena  osatekijänä  metalloproteaasien  ja ADAM- proteiinien   (MMPs) ADAMs) ja anti-metalloproteaasien   (TIMPs, alfa-2M)  epäsuhta, josta johtuu MMP- ylituotantoa eikä TIMP tai alfa -2M pysty tarpeeksi vastavaikuttamaan

The major pathogenic role is played by metalloproteases (MMPs, ADAMs)/anti-metalloproteases (TIMPs, α-2M) imbalance, which is responsible for MMP overproduction not sufficiently counteracted by TIMPs or α-2M. 

•  Tästä epätasapainosta metalloproteaasien ja niitten  estäjien kesken  keuhkon extrasellulaarinen matrix (ECM)  tuhoutuu ja pienet hengitystiet tukkeutuvat ja ilmenee  emfysemaa, keuhkolaajentumaa.

As a consequence, the lung extracellular matrix is destroyed with obstruction of small airways and appearance of emphysema.

YHTEENVETO

• COPD  (keuhkoahtauma-)  tautia aiheuttaa pääasissa tupakansavu tai jotkin kaasut ja ilman saasteet, mutta geneettisilläkin tekijöillä on osuutensa. Näihin kuuluu  polymorfiat seuraavissa  tekijöissä, jotka tässä yhteydessä ovat relevantteja: MMP  (MMP1, MMP2, MMP9, MMP12),  ADAM  (ADAM33) ja TIMP (TIMP1, TIMP2) ja  tulehdus sekä tupakanpolttotavat omaavat avainosuutta erityisesti niillä, joilla on  geneettisesti epäsuotuisat   alleellit  
• Tällaisten polymorfioitten  keskinäiset assosioitumiset ja nykyiset  lääkkeet  raivaavat tietä yksilöllisesti koostetuille  terapioille, joilla on kliinisesti suuri merkitys.

The disease is mainly caused by exposure to cigarette smoke or noxious gases and air pollutants, but also genetic factors are involved. Among them, polymorphisms of MMPs (MMP1, MMP2, MMP9, MMP12), ADAMs (ADAM33) and TIMPs (TIMP1, TIMP2) are relevant, in which the inflammation and the smoking habit play key roles especially in unfavorable allele carriers.
 The association between these polymorphisms and the current drugs paves the way for personalized therapy with a great impact at clinical level.
Päivitys 19.4. 2014 

KASKADIKUVA: Miten verisuonen endoteelisolu pysyy stabiilina Perisyytti, endoteelisolu.

http://books.google.se/books?id=e9kCIepCNBsC&pg=PA196&lpg=PA196&dq=proMMP-ADAMs&source=bl&ots=Armqcfn0hg&sig=on3cWuGnnsFdnBX_1NZ_fwZ3t50&hl=sv&sa=X&ei=K6bHUNS7LvPU4QS294HoCw&sqi=2&ved=0CEgQ6AEwAw#v=onepage&q=proMMP-ADAMs&f=false

Katso artikkelin sivu  195. kuvassa on suonituppea enoteelisoluineen ja perisyyteineen, basaalimembraani näkyy myös.
Tämä on mielestäni paras kuva, joka täydentää MMP-TIMP kaskadia.  ADAMs mahtuu mukaan karttaan.   Jokin niistä esiintyy jonkin tietyn MMP:n kanssa  ja vaikuttaa proMMP välimuotoon aktivoiden MMP:ksi tyypillisellä sheddase-tekniikalla.
Päivitys 18.4. 2014 

Keskinäisistä suhteista Solupinnan proteaasit ja solun erittämät proteaasit

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304419X11000801

• Solupintaproteaaseja  ovat

metalloproteinaasit ( disintegraasin kera) ADAMs
MT-MMPs (membraanityyppiset matrixmetalloproteinaasit)
Seriiniproteaasi , cell surface protease Seprase  kuten FAP-alfa, Fibroblast Activating protein alfa 

• Solun erittämiä proteaaseja ovat 

Metalloproteinaasit MMPs
ADAMTS (thrombospondiinimitiivinsa kera)
Seriiniproteaasi  uPA
Cysateiiniproteaasi Cathepsin



 http://circres.ahajournals.org/content/92/8/827/F3.large.jpg
Päivitys 18.4. 2014 

Oxford-lista (2014) löydetyistä MMP ja TIMP entsyymeistä . Vastaava kromosomiasema.

http://cardiovascres.oxfordjournals.org/content/69/3/562/T2.expansion.html

Päivitys 17.4. 2014

1. AbstractFree
2. » Full Text (HTML)Free
3. Full Text (PDF)Free

Navigate This Article

1. Top
2. Abstract
3. 1. Introduction
4. 2 Biological activities of MMPs and cardiovascular diseases
5. 3 General structural features of MMPs
6. 4 MMPs and their domain arrangements
7. 5 Three-dimensional (3D) structures of MMPs
8. 6 Activation of proMMPs
9. 7 The role of non-catalytic domain of MMPs in substrate specificity: An insight into collagenolysis
10. 8 The role of hemopexin domains in proMMP-2 activation by MT1-MMP (MMP-14)
11. 9 Palmitoylation of MT1-MMP and cell migration
12. 10 Endogenous inhibitors of MMPs
13. 11 Inhibition mechanism of TIMPs and TIMP variants
14. 12 Conclusions and future prospects
15. Acknowledgements
16. Footnotes
17. References

MMP, TIMP, p53 ja lymfoma

May 23, 2009

MMPs ja TIMPs
Matrix-Metalloproteinaaseista ja niiden inhibiittoreista TIMP
 on tulossa Suomesta Oulun Yliopistosta väitöskirja

LÄHDE: Kyllönen Heli. 
Gelatinases, their tissue inhibitors and p53 in lymphomas
 Lääketieteellinen tiedekunta, Kliinisen lääketieteen laitos, Syöpätaudit ja sädehoito, Oulun yliopisto (2009) ISBN 978-951-42-9131-9 (PDF) ISSN 1796-2234 (Online) URN:ISBN:9789514291319
http://herkules.oulu.fi/isbn9789514291319/

LYMFOOMAT ovat heterogeeninen pahanlaatuisten tautien ryhmä, jossa kuitenkin on hyvä ennuste ja monet paranevat. Lymfoomat ovat kemoterapia-ja sädeherkkiä ja moni henkilö saadaan tervehtymään relapsistakin, jolloin jälkikontrollin pitää olla tehokasta. Relevanttienkaan radiologisten kuvausten antama ennuste tulevien relapsien mahdollisuudesta on kuitenkin kehno. Sentakia tarvitaan biologisia prognostisia ja ennustetta selventäviä merkitsijöitä, joitten avulla pystyttäisiin seulomaan esiin korkean relapsiriskin henkilöt jo diagnoosihetkellä tai jatkoseurannan aikana. Vaikka lymfoomanhoidossa on edistytty nopeasti, on niitäkin, jotka vielä menehtyvät tähän tautiin. Siksi on tarvetta hankkia enemmän tietoa lymfooman olennaisista biologisista piirteistä.

Gelatinaaseilla ( matrixmetalloproteinaaseilla MMP2 ja MMP-9) ja niiden kudosinhibiittoreilla TIMP-1 ja TIMP-2 on havaittu olevan osuutta kiinteiden tuumoreitten progressoitumisessa.

 Tuumoria vaimentava eli suppressoiva geeni on TP53 (guardian of the cell).
p53 grrnin mutatoituminen ja sen koodaaman valkuaisaineen yliesiintymä assosioituu elossapysymiseen useimmissa syöpätyypeissä. On myös jotain näyttöä siitä, että samaisilla proteiineilla olisi myös lymfoomissa prognostista merkitystä.

Tässä tutkimuksessa selvitetään lymfoomista gelatinaasien (MMPs) ilmenemä kudoksessa, niiden pitoisuudet plasmassa ja kliininen merkitys.
 Samoin selvitetään niiden kudosdinhibiittorit TIMPs lymfoomissa.

Materiaalina oli 249 primääriä kudosnäytettä Hodginin tauti (HD) potilailta tai follikulaarista tai diffuusia suurisoluista B-solulymfoomaa sairastavilta. Näistä näytteistä analysoitiin gelatinaasien (MMPs) ja (tai) niiden inhibiittorien (TIMPs) expressoituminen käyttämällä immunohistokemiallisia tutkimusmenetelmiä.
Follikulaarisen lymfooman suhteen tutkittiin myös p53-proteiini.

 Kerättiin plasmanäytteet 126 lymfoomapotilaalta ja 44 terveeltä kontrollilta ja nämä tutkittiin ELISA-menetelmällä.

TIMP-1 expressio korreloi Hodginintaudissa suuritilavuuksisiin kasvannaisiin ja nodulaarisen skleroosin alatyyppiin
 Follikulaarisessa lymfoomassa oli p53 tekijän liiallisuus  elossapysymisen riippumaton huonon prognoosin faktori ja histologisen transformaation ennuste.

 Plasman MMP-2 / TIMP-2 kompleksi vaikutti sopivan mahdolliseksi jatkoseurannan merkitsijäksi ennustettaessa lymfoomapotilaan relapsin riskiä.

Vastadiagnosoiduissa lymfoomapotilaissa ja niissä, joilla oli remissio havaittiin epänormaalisti kohonneet plasmapitoisuudet seuraavista merkitsijöistä:
MMP-2-TIMP-2 kompleksi, proMMP-2, TIMP-2 ja proMMP-2/TIMP-2 suhde – kun verrattiin terveissä kontrolleissä esiintyviin arvoihin. Mutta näiden mittareiden kliinistä merkitsevyyttä tarvitsee selvittää jatkotutkimuksin.

Avainsanoja:
biological marker, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) , immunohistochemistry, lymphoma,
MMP-2, matrix metalloproteinase 2,
MMP-9, matrix metalloproteinase 9,
prognosis, survival,
TIMP-1 , tissue inhibitor of metalloproteinase-1,
TIMP-2, tissue inhibitor of metalloproteinase-2,
tumor suppressor protein p53

KUVA (Allaolevat viiteet eivät ole tästä väitöskirjasta)
  Vertaa peruskaava MMP/TIMP suhteesta.
http://www.med.unibs.it/~airc/sandra/fig_1-2.gif
http://herkules.oulu.fi/isbn9514264916/html/graphic22.png
http://journals.prous.com/journals/dnp/20051805/html/dn180317/images/heiland_f2.gif
http://www.nature.com/ki/journal/v58/n5/images/4491846f1.gif
http://www.med.unibs.it/~airc/sandra/fig_1-4.gif
Näissä kuvissa ei ole viallisen hematopoieesin alkuvaiheen tapahtumista kuvaa.
23.5.2009
Päivitystä 16.4. 2014.