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マトリックスメタロプロテイナーゼ-3（MMP-3）は、胚発生、臓器の形態形成、創傷治癒中の正常な細胞外マトリックス代謝回転、および動脈瘤、癌、関節炎、心不全に関連する組織破壊に関与します。トリプルヘリカルコラーゲンを切断できないにもかかわらず、MMP-3は依然としてそれらに結合することができますが、結合のメカニズム、位置、および役割は不明です。Collagen Toolkitsを使用して、コラーゲンIIとIIIのらせんドメイン全体を採用するトリプルヘリカルペプチドのライブラリを使用して、MMP-3相互作用部位をマッピングしました。酵素は、コラーゲンIIの5つの部位とコラーゲンIIIの3つの部位を認識しています。彼らは、酵素によって文脈依存的に認識されるグリシン - フェニルアラニン - ヒドロキシプロリン/アラニン（GFO/A）モチーフを共有しています。MMP-3 Zymogen（PROMMP-3）も、MMP-3の個々の触媒（CAT）およびヘモペキシン（HPX）ドメインもペプチドと相互作用しず、両方のドメインのトリプルヘリックスへの協調結合を明らかにしません。分子モデリングと組み合わせたツールキットのバインディングデータにより、MMP-3の推定コラーゲン結合モードを推定することができました。そこでは、3つのコラーゲン鎖すべてが、猫とHPXドメインの両方を走る谷の酵素と接触します。観察された結合パターンは、MMP-3がコラーゲンの代謝回転を調節し、細胞の接着と増殖を調節するさまざまなコラーゲン結合タンパク質と競合する方法に光を投げかけます。
マトリックスメタロプロテイナーゼ-3（MMP-3）は、胚発生、臓器の形態形成、創傷治癒中の正常な細胞外マトリックス代謝回転、および動脈瘤、癌、関節炎、心不全に関連する組織破壊に関与します。トリプルヘリカルコラーゲンを切断できないにもかかわらず、MMP-3は依然としてそれらに結合することができますが、結合のメカニズム、位置、および役割は不明です。Collagen Toolkitsを使用して、コラーゲンIIとIIIのらせんドメイン全体を採用するトリプルヘリカルペプチドのライブラリを使用して、MMP-3相互作用部位をマッピングしました。酵素は、コラーゲンIIの5つの部位とコラーゲンIIIの3つの部位を認識しています。彼らは、酵素によって文脈依存的に認識されるグリシン - フェニルアラニン - ヒドロキシプロリン/アラニン（GFO/A）モチーフを共有しています。MMP-3 Zymogen（PROMMP-3）も、MMP-3の個々の触媒（CAT）およびヘモペキシン（HPX）ドメインもペプチドと相互作用しず、両方のドメインのトリプルヘリックスへの協調結合を明らかにしません。分子モデリングと組み合わせたツールキットのバインディングデータにより、MMP-3の推定コラーゲン結合モードを推定することができました。そこでは、3つのコラーゲン鎖すべてが、猫とHPXドメインの両方を走る谷の酵素と接触します。観察された結合パターンは、MMP-3がコラーゲンの代謝回転を調節し、細胞の接着と増殖を調節するさまざまなコラーゲン結合タンパク質と競合する方法に光を投げかけます。
Matrix metalloproteinase-3 (MMP-3) participates in normal extracellular matrix turnover during embryonic development, organ morphogenesis and wound healing, and in tissue-destruction associated with aneurysm, cancer, arthritis and heart failure. Despite its inability to cleave triple-helical collagens, MMP-3 can still bind to them, but the mechanism, location and role of binding are not known. We used the Collagen Toolkits, libraries of triple-helical peptides that embrace the entire helical domains of collagens II and III, to map MMP-3 interaction sites. The enzyme recognises five sites on collagen II and three sites on collagen III. They share a glycine-phenylalanine-hydroxyproline/alanine (GFO/A) motif that is recognised by the enzyme in a context-dependent manner. Neither MMP-3 zymogen (proMMP-3) nor the individual catalytic (Cat) and hemopexin (Hpx) domains of MMP-3 interact with the peptides, revealing cooperative binding of both domains to the triple helix. The Toolkit binding data combined with molecular modelling enabled us to deduce the putative collagen-binding mode of MMP-3, where all three collagen chains make contacts with the enzyme in the valley running across both Cat and Hpx domains. The observed binding pattern casts light on how MMP-3 could regulate collagen turnover and compete with various collagen-binding proteins regulating cell adhesion and proliferation.
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