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作者：SouthernBiotech官网 发布日期：2013-05-06 10:00
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细胞外基质（ECM）简介金属蛋白酶类(MMPs)
金属蛋白酶类(MMPs)大家族有20 多个成员，为分泌或跨膜结合的蛋白水解内肽酶类，具有相似的结构，需要Zn2+活化其酶活性(Dzwonek, Rylski et al. 2004)。它们都能加工和降解各种细胞外基质蛋白质。MMPs 在很多正常生长发育中具有重要作用，如组织重建、伤口愈合、血管生成等，并且在很多病理状态下，与细胞的迁移、浸润、关节炎和癌症进程相关。大多数MMPs 以未活化形式从细胞分泌到胞外，因此使之活化是调控其活性的关键。丝氨酸蛋白酶类如纤溶酶、尿激酶型纤溶酶原激活剂和费林蛋白酶等可活化大多数MMPs，包括MMP-1、3、7 和9。此外一些MMPs 也能活化其他家族成员。活化后的MMPs 易受金属蛋白酶类组织抑制剂(TIMPs)抑制。MMPs 的表达和活性调控比较复杂，需要多个不同信号传导和酶系统的互作。 蛋白酶类组织抑制剂(TIMPs) 蛋白酶类组织抑制剂(TIMPs)是金属蛋白酶类(MMPs)的天然抑制剂。它们通过抑制MMP活性，参与细胞外基质(ECM)的组织重建。正常和病理进程都需要MMP 和TIMP 活性之间的 平衡(Lambert, Dasse et al. 2004)。最近的研究发现，除了MMP 抑制能力，TIMPs 还有不依赖于MMPs 的其他功能，如直接调控细胞的生长和分化。TIMPs 与MMP 类似物形成1：1 的酶-抑制剂复合物。目前已鉴定的TIMPs 有TIMP-1、2、3 和4 四种同源蛋白，大小为21-29 kDa，由N 端抑制域和C 端结合/介导域这两个结构域组成(Nagase and Brew 2002)。
细胞外基质(ECM) 胶原 胶原是连接组织和基膜的主要蛋白，位于不同组织，包括Ⅰ-ⅩⅧ型，具有多种拉伸强度。组织中的坚硬或柔软的结构以及结构的变化均是胶原组分改变的结果。包裹血管内皮的基膜是一层薄薄的细胞外基质(ECM)，具有很多功能，也引起了研究者的关注。该膜由蛋白和蛋白聚糖类构成，如胶原、层粘连蛋白、巢蛋白、纤连蛋白、硫酸肝素和基底膜聚糖，作为上皮和组织间的物理屏障。其提供细胞表面的锚定点(通过整合素、受体激酶和细胞表面的蛋白聚糖类)，诱导细胞分化，限制正常细胞的迁移。肿瘤细胞降解基膜和外围组织中的ECM 组分的能力与迁移能力相关。通过释放蛋白水解酶类(如 MMP 胶原酶、纤维蛋白溶酶 原激活剂、组织蛋白酶类等)，肿瘤细胞可通过基膜渗透入血管。作为基膜和组织支架蛋白主要组分的胶原是阻止肿瘤细胞迁移的主要力量。 纤连蛋白 纤连蛋白是一个重要的大分子量糖蛋白，可与整合素以及细胞外基质(ECM)的组分包括胶原、纤维蛋白和肝素结合。纤连蛋白以可溶的形式存在于血浆，由 2 个 250 kDa 亚基通过二硫键组成。不可溶形式曾被称为冷不可溶球蛋白，是多个亚基交联而成的大的复合物。纤连蛋白有多种主要亚型，均为单基因的产物。这些亚型由 3 种不同长度的内在区域(Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ) 重复组合而成。mRNA 前体的选择性剪接可使这 3 种区域组合，产生可变区。纤连蛋白参与伤口愈合，可用于治疗。它也是少数的随着年龄增长而增多且不会造成病理的蛋白之一。此外，纤连蛋白的聚合物可抑制肿瘤生长、血管发生和转移。 层粘连蛋白 层粘连蛋白是大分子、非胶原、基膜糖蛋白，有各种生物学功能，包括正常和肿瘤细胞的分化、迁移和粘附。该蛋白比较复杂，由 3 个不同多肽链(α、β、γ)通过二硫键互相结合形成交联分子，每个末端有 1 个长臂和 3 个短臂球蛋白组成。α-2 链是层粘连蛋白-2(分层蛋白)和层粘连蛋白-4(S-分层蛋白)的亚基。其通过膜结合的整合素受体与细胞结合的能力使层粘连蛋白成为有效的底物，刺激和增强细胞迁移和轴突生长。胎盘的层粘连蛋白的 α 链被分层蛋白替代，神经肌肉接点附近的层粘连蛋白的 β1 链被 S-分层蛋白(突触层粘连蛋白)替代。大量的层粘连蛋白已被鉴定，具有各种结合特性。例如层粘连蛋白-5 是基膜细胞外基 质高分子，为很多类型的细胞如上皮细胞、成纤维细胞、神经元和白细胞的粘附和迁移提供粘附底物，是上皮细胞的首选粘附底物。与纤连蛋白、胶原或玻连蛋白相比，上皮起源的细 胞会与粘连蛋白-5 粘附更快，扩散更广。此外在大多数应用中，粘连蛋白-5 的包被浓度在1μg/ml 或更低，比其他细胞外基质高分子低 10 倍。 Dzwonek, J., M. Rylski and L. Kaczmarek (2004). "Matrix metalloproteinases and their endogenous inhibitors in neuronal physiology of the adult brain." FEBS Lett 567(1): 129-135. Lambert, E., E. Dasse, B. Haye and E. Petitfrere (2004). "TIMPs as multifacial proteins." Crit Rev Oncol Hematol 49(3): 187-198. Nagase, H. and K. Brew (2002). "Engineering of tissue inhibitor of metalloproteinases mutants as potential therapeutics." Arthritis Res 4 Suppl 3: S51-61. 细胞外基质（ECM）说明和应用 遗传上差异的胶原 制备 通过可控受限的胃蛋白酶消化胎盘绒毛(人和牛Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ型)、鼻软骨(牛Ⅱ型)、腱(牛Ⅰ型)或小鼠 EHS 肉瘤，随后选择性盐沉淀产生各种胶原。 纯度 为确保批次一致性，每个胶原制备物纯度通过 SDS-PAGE 分析，使之与标准参考品特性一致。 应用 ? 胶原标准品 ? 用于抗体制备的抗原 ? 细胞培养研究的包被材料 ? 形成胶原凝胶 ECM 抗体 纯化 羊抗胶原抗体经免疫亲和纯化和交叉吸附，去除与其他类型的胶原的交叉反应性。ECM单抗从小鼠腹水或上清中经离子交换色谱法或其他色谱法进行纯化。 特异性和质量保证 抗体与标准参考品比较，经 ELISA 和/或 IHC 测试。 应用 ? ELISA ? 免疫印记 ? 免疫组化(冰冻切片) ? 免疫细胞化学
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