Colagenasa

Las colagenasas son enzimas que rompen los enlaces peptídicos del colágeno . Contribuyen a la destrucción de estructuras extracelulares en la patogénesis de bacterias como Clostridium . Se consideran un factor de virulencia , ya que facilitan la propagación de la gangrena gaseosa . Suelen actuar sobre el 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 acción de la colagenasa una vez que este ha sido secretado por la célula. Esto impide la formación de grandes estructuras en el interior celular.

Además de ser producida por algunas bacterias, la colagenasa puede ser generada por el propio organismo como parte de su respuesta inmunitaria normal. Esta producción es inducida por citocinas , que estimulan células como los fibroblastos y los osteoblastos , y puede causar daño tisular indirecto.

Las colagenasas han sido aprobadas para usos médicos en:

• tratamiento de la contractura de Dupuytren y la enfermedad de Peyronie ( Xiaflex ).
• cicatrización de heridas ^{[ 2 ]} (Santyl)
• celulitis (Qwo)

Este grupo de metalopeptidasas constituye la familia de peptidasas MEROPS M9, subfamilias M9A y M9B (colagenasa microbiana, clan MA(E)). El plegamiento proteico del dominio peptidasa para los miembros de esta familia se asemeja al de la termolisina, el ejemplo tipo del clan MA, y los residuos predichos del sitio activo para los miembros de esta familia y la termolisina se encuentran en el motivo HEXXH. ^{[ 3 ]}

Se han identificado colagenasas microbianas en bacterias de los géneros Vibrio y Clostridium . La colagenasa se utiliza durante una infección bacteriana para degradar la barrera de colágeno del huésped. En ocasiones, las bacterias Vibrio se emplean en hospitales para eliminar tejido muerto en quemaduras y úlceras . Clostridium histolyticum es un patógeno que causa gangrena gaseosa; sin embargo, la colagenasa aislada se ha utilizado para tratar úlceras por presión . La escisión del colágeno se produce en enlaces Xaa+Got en las bacterias Vibrio y en enlaces Yaa+Gly en las colagenasas de Clostridium .

El análisis de la estructura primaria del producto génico de Clostridium perfringens ha revelado que la enzima se produce con una secuencia de 86 residuos que contiene una secuencia señal putativa . ^{[ 4 ]} Dentro de esta secuencia se encuentra PLGP, una secuencia de aminoácidos típica de los sustratos de la colagenasa . Por lo tanto, esta secuencia podría estar implicada en el autopocesamiento de la colagenasa. ^{[ 4 ]}

Las metaloproteasas son las más diversas de los siete tipos principales de proteasas , con más de 50 familias identificadas hasta la fecha. En estas enzimas, un catión divalente , generalmente 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 se requiere al menos otro residuo para la catálisis, que puede desempeñar un papel electrófilo. De las metaloproteasas conocidas, alrededor de la mitad contienen un motivo HEXXH, que se ha demostrado en estudios cristalográficos que forma parte del sitio de unión al metal. ^{[ 3 ]} El motivo HEXXH es relativamente común, pero puede definirse de forma más estricta para las metaloproteasas como 'abXHEbbHbc', donde 'a' es con mayor frecuencia valina o treonina y forma parte del subsitio S1' en la termolisina y la neprilisina, 'b' es un residuo sin carga y 'c' un residuo hidrofóbico . La prolina nunca se encuentra en este sitio, posiblemente porque rompería la estructura helicoidal adoptada por este motivo en las metaloproteasas. ^{[ 3 ]}

Las colagenasas pueden utilizarse para ablandar la carne de manera similar a los ablandadores ampliamente utilizados como la papaína , la bromelina y la ficaina . ^{[ 5 ]}

• metaloproteinasa de matriz
• gangrena gaseosa

• Colagenasas en los Encabezamientos de Materias Médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.