Kaj je kolagenaza?

Kolagenaze so kategorija encimov, ki pospešujejo hidrolizo kolagena. To nalogo dosežemo s pretrganjem peptidnih vezi znotraj kolagena, ki je vitalni del živalskega zunajceličnega matriksa v mesu in vezivnem tkivu v telesu. Kolagenaza pomaga ustvariti kolagen tako, da cepi pro-kolagen, predhodnik kolagena, ko ga celica izloči.

Kolagenaza je bila prvič identificirana v petdesetih letih prejšnjega stoletja in raziskave so hitro napredovale. To je povzročilo njegovo sprostitev v akademski svet kot komercialni izolat leta 1950. Do osemdesetih let prejšnjega stoletja je bilo več vrst ločenih in označenih s številnimi študijami. Ti številni razredi so se razlikovali po funkciji in sestavi, vendar so imeli tudi številne skupne značilnosti.

Kolagenaza ima molekulsko maso od 68 kilodaltonov (kDa) do 130 Kda zaradi različnih velikosti glede na razred, v katerega spada izolat. Optimalni pH za stabilnost se giblje od približno 6.3 do 7.5 s teoretično izoelektrično točko 5.62. Poleg tega njegova encimska aktivnost pomeni, da imajo številne spojine in molekule sposobnost, da delujejo kot njen aktivator ali inhibitor. Na primer, ioni Ca2+ in Zn2+ sta dva znana aktivatorja. Po drugi strani so etilendiamintetraocetna kislina (EDTA), etilen glikol tetraocetna kislina (EGTA), cistein, histidin, ditiotreitol (DTT), 2-merkaptoetanol, o-fenantrolin, Hg2+, Pb2+, Cd2+, Cu2+ in vsi znani inhibitorji Zn aktivnosti kolagenaze.

V farmacevtski industriji ima kolagenaza številne aplikacije. Ena takih aplikacij je njegova uporaba za izolacijo kardiomiocitov iz kosti, hrustanca in mišičnega tkiva. Druga znana uporaba je njegova uporaba za zaustavitev vnosa patogenov v poskuse bioprocesiranja. Pri uporabi kolagenaze v raziskovalnih študijah raziskovalci uporabljajo visoko prečiščene pripravke, kupljene od različnih podjetij.

Ugotovljeno je bilo tudi, da kolagenaze pomagajo pri uničenju zunajceličnih struktur v patogenih bakterijah. Na primer, znotraj bakterije clostidium kolagenaza deluje kot eksotoksin, to je kateri koli toksin, ki ga izloča mikroorganizem in povzroči poškodbe gostitelja z motenjem normalnih celičnih funkcij. Tako deluje kot virulenčni dejavnik in pomaga pri širjenju plinske gangrene, tako da cilja na vezivno tkivo v mišičnih celicah in drugih telesnih organih.

V telesu se lahko med imunskim odzivom sproži proizvodnja kolagenaze. Citokini, ki so majhne celične signalne beljakovinske molekule, stimulirajo celice fibroblastov in osetoblastov, kar povzroča posredno poškodbo tkiva. To je privedlo do odobritve kolagenaze za dve medicinski uporabi. Prva je uporaba mazila Santyl za odstranjevanje odmrle kože z rane. Druga uporaba je za zdravljenje Duputrenove kontrakture.