学生物专业的童鞋们可能经常会看到一个熟悉的名字-MMP-9，但大家对它的底细可能不甚。这里我们给大家简单介绍下。MMP-9中文全称是基质金属蛋白酶9，MMP-9基因位于染色体20q11.1~13.1，26~27kbp，具有13个外显子和9个内含子，属于基质金属蛋白酶(matrix metalloprotein,MMP )家族。
基质金属蛋白酶是一个大家族，因其需要Ca、Zn等金属离子作为辅助因子而得名。MMPs几乎能降解ECM中的各种蛋白成分,破坏肿瘤细胞侵袭的组织学屏障，在肿瘤侵袭转移中起关键性作用，从而在肿瘤浸润转移中的作用日益受到重视，被认为是该过程中主要的蛋白水解酶。MMPs的活性受到三个水平的调节，即基因转录水平，无活性酶前体经蛋白水解作用而激活以及特异性抑制因子（TIMP）的作用。其家族成员具有相似的结构，一般由5个功能不同的结构域组成。
组成结构
（1）疏水信号肽序列
（2）前肽区，主要作用是保持酶原的稳定。当该区域被外源性酶切断后，MMPs酶原被激活
（3）催化活性区，有锌离子结合位点，对酶催化作用的发挥至关重要
（4）富含脯氨酸的铰链区
（5）羧基末端区，与酶的底物特异性有关。其中酶催化活性区和前肽区具有高度保守性。MMPs成员上述结构的基础上各有特点。各种MMP间具有一定的底物特异性，但不是绝对的。同一种MMP可降解多种细胞外基质成份，而某一种细胞外基质成分又可被多种MMP降解，但不同酶的降解效率可不同。
家族成员
目前MMPs家族已分离鉴别出26个成员，编号分别为MMP1～26。根据作用底物以及片断同源性，将MMPs分为6类，为胶原酶、明胶酶、基质降解素、基质溶解素、furin活化的MMP和其他分泌型MMP。Ⅳ型胶原酶为其中重要的一类，它主要有两种形式，一种被糖化，分子量为92kD，命名为MMP-9;另一种非糖化，分子量为72kD，被称为MMP-2。当前对MMP-2，MMP-9的研究较深入。
MMP-9的结构和功能
MMP-9的主要功能是降解和重塑细胞外基质(extracellular matris)的动态平衡。哺乳类动物MMP-9mRNA的同源性约为80%。MMP-9的启动子区内含有活化蛋白(AP)-1、AP-2和刺激蛋白(SP)-1因子结合位点，猪的MMP-9启动子区还有核因子(NF)κB、ETS结合位点和转化生长因子(TGF)-β抑制元件。
MMP-9除了有MMPs的原型结构外，它的催化区还包括3个重复的型纤维连接蛋白结构域，这个结构域与明胶或弹性蛋白有高度的亲和力。MMP-9包含一个V型的胶原蛋白结构域,这个结构域有高度的糖基化作用，,它影响底物的特异性以及有抗衰变的作用。MMP-9有许多作用底物，如Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅹ、Ⅺ型胶原、蛋白聚糖的核心蛋白、明胶、纤维粘连蛋白、层粘连蛋白、弹性蛋白等，细胞因子及其受体也是MMP-9作用的底物。
MMP-9是以酶原的形式从胞内分泌到胞外，在体外，MMP-9通过有机汞制剂反应才有活性，在体内则可经一系列蛋白酶级联而激活。这个胶原蛋白结构域可被MMP-3、MMP-2或者次氯酸裂解，而不是纤维蛋白溶酶、凝血酶或者MMP-1。MMP-3可能是MMP-9最有效的激活剂。MMP-9主要的循环抑制剂是а2巨球蛋白，活化的MMP-9被а2巨球蛋白捕获并通过清除受体被清除出循环系统。金属蛋白酶组织抑制因子(TIMPs)是MMPs家族的组织抑制剂，广泛分布于组织和体液中，共价结合MMPs而抑制其活性。TIMP-1作为MMP-9的抑制剂，与MMP-9的酶原或活化后酶的催化区的羧基末端特异性结合，形成复合物，从而特异性抑制MMP-9的活性。另外，血小板反应蛋白和蛋白酶组织抑制因子2(TFPI-2)也能抑制MMP-9的活性。
MMP-9能分解呼吸道和肺内的结构复合物如ECM和基底膜,因此能参与呼吸道和肺的重建，它还能调节其他蛋白酶及细胞因子的活性，它能降解α1抗胰蛋白酶，保护中性粒细胞弹性蛋白酶活性,能加强胶原质胶体中胶原细胞和MMP-13的溶胶原活动，并且MMP-9还能从白细胞介素8(CXCL8/CL8)上分解一个62氨基酸肽,使其向中性粒细胞的趋化活性增加10倍，但它也抑制其他中性粒细胞的趋化因子。此外，MMP-9结合CD44可释放储存的TGF-β1，另外，MMP-9可通过释放血管内皮生长因子(VEGF)以参与血管生成。
