Matrix-Metalloproteinasen

Zuletzt aktualisiert am: 24.10.2017

Autor: Prof. Dr. med. Peter Altmeyer

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Synonym(e)

MMP

Definition

Gruppe von mehr als 20 zinkabhängigen Endopeptidasen mit hoher proteolytischer Aktivität und teilweise überlappender Substratspezifität für Proteinbausteine der extrazellulären Matrix.

Einteilung

Subfamilien:
  • Kollagenasen
  • Gelatinasen
  • Stromelysine
  • Membranassoziierte Matrix Metalloproteinasen (membrane-type; MT1-MMP, MT2-MMP)
  • Weitere MMP's.

Allgemeine Information

MMP's haben physiologische Funktionen in Prozessen, bei denen die Neubildung von Basalmembranen stattfindet (z.B. fetales Wachstum von Haut- und Hautanhangsgebilden, Wundheilung, Angiogenese) und sind an pathologischen Prozessen mit unerwünschtem Abbau von extrazellulärer Matrix und von Basalmembranen beteiligt. Die Expression von MMP's wird durch ein komplexes Wechselspiel von Induktoren (u.a. IL-1, PFGF, UVB-Strahlen, TNF-α, Wachstumsfaktoren) bzw. Suppressoren oder Inhibitoren (u.a. Retinoide, Heparin, Glukokortikoide, natürliche Gewebsinhibitoren (TIMP's), Tetracycline, Antracycline) reguliert. Matrix-Metalloproteinasen werden u.a. an der Oberfläche von Entzündungszellen exprimiert und unterstützen u.a. eosinophile Granulozyten, neutrophile Granulozyten, Lymphozyten, Histiozyten und andere Zellen bei Migrationen in entzündlichen Prozessen. Verminderte Expression von MMP's führt bei Fibrosierungsprozessen zur vermehrten Einlagerung extrazellulärer Matrixproteine in die Haut. Der Abbau von Basalmembranen und Aufbau tumoreigener Blutgefäße wird bei Karzinogenese-Prozessen durch MMP's unterstützt.

Literatur
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  1. Baker AH (2002) Metalloproteinase inhibitors: biological actions and therapeutic opportunities. J Cell Sci 115: 3719-3727
  2. Brenneisen P et al. (2002) Ultraviolet-B irradiation and matrix metalloproteinases: from induction via signaling to initial events. Ann N Y Acad Sci 973: 31-43
  3. Chen GS et al. (2006) Differential expression of matrix metalloproteinase-2 by fibroblasts in co-cultures with keratinocytes, basal cell carcinoma and melanoma. J Dermatol Sep 33: 609-615
  4. Heroy Y et al. (1999) Gen- und Proteinfamilie der Matrix-Metalloproteinasen. Hautarzt 50: 825-836
  5. Hofmann UB et al. (2002) Bedeutung von Matrix-degradierenden Enzymen für die Melanomprogression. Hautarzt 53: 587-595
  6. Pilcher BK et al. (1999) Role of matrix metalloproteinases and their inhibition in cutaneous wound healing and allergic contact hypersensitivity. Ann NY Acad Sci 878: 12-24

Tabellen

Enzym

MMP-Nummer

Substrate

Kollagenasen

Interstitielle Kollagenase/ Fibroblasten-Kollagenase

MMP-1

Kollagen Typ I, II, III, VII, VIII, X, Entaktin, Aggrecan, Versican

PMN-Kollagenase Neutrophilen-Kollagenase

MMP-8

Kollagen Typ I, II, III, V, VII, VIII, X, Aggrecan, Fibronektin

Kollagenase-3

MMP-13

Kollagen Typ I, II, III, IV, Gelatin, Aggrecan, Perlecan, Tenascin C

Kollagenase-4 (Xenopus)

MMP-18

Kollagen Typ I

Gelatinasen

Gelatinase A

MMP-2

Kollagen Typ I, IV, V, VII, X, XI, Aggrecan, Versican, Fibronektin, Laminin, Elastin, Tenascin C,

Gelatinase B

MMP-9

Kollagen Typ IV, V, VII, X, XIV, Aggrecan, Elastin, Fibronektin

Stromelysine

Stromelysin-1/ Transin-1

MMP-3

Kollagen Typ III, IV, IX, X, Gelatin, Aggrecan, Versican, Fibronektin, Laminin, Fibrinogen

Stromelysin-2/ Transin-2

MMP-10

Kollagen Typ III, IV, V, Elastin, Aggrecan, Fibronektin

Stromelysin-3

MMP-11

alpha-Proteinase-Inhibitor

Membranassoziierte MMP's

MT1-MMP

MMP-14

Kollagene Typ I, II, III, Fibronektin, Laminin, Vitronektin, Aggrecan

MT2-MMP

MMP-15

Laminin, Fibronektin, Gelatin, Tenascin C

MT3-MMP

MMP-16

Aktivator von proMMP-2

MT4-MMP

MMP-17

nicht bekannt

MT5-MMP

MMP-24

proMMP-2, proMMP-9, Gelatin

MT6-MMP

MMP-25

Kollagen Typ IV, Fibronektin, Fibrin

Weitere MMP's

Matrilysin Matrin PUMP-1

MMP-7

Kollagen Typ IV, X, Aggrecan, Fibronektin, Laminin, Elastin, Entaktin, Tenascin C, Fibronektin, Transferrin

Metalloelastase/ Makrophagen-Elastase

MMP-12

Kollagen Typ IV, Gelatin, Fibronektin, Laminin, Elastin, Fibronektin

nicht bekannt

MMP-19

Kollagen Typ IV, Gelatin, Fibronektin, Laminin, Elastin, Tenascin C, Fibronektin, a-Proteinase-Inhibitor

Enamelysin

MMP-20

Amelogenin

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