proteoglycaanenzyden

Proteoglycaanenzyden zijn enzymen die proteoglycanen afbreken. Proteoglycaanen zijn essentiële onderdelen van de extracellulaire matrix, opgebouwd uit een kernproteïne waaraan lange koolhydraatketens zijn bevestigd (glycosaminoglycanen, GAGs). Door afbraak of modificatie van proteoglycanen kunnen cel- en weefseigenschappen veranderen, waardoor ECM-remodellering mogelijk is bij ontwikkeling, genezing en in ziekte.

Proteoglycanen kunnen worden afgebroken door verschillende typen enzymen, die als proteoglycaanenzyden worden aangeduid. Een belangrijke groep is de ADAMTS-familie (a disintegrin-like and metalloprotease with thrombospondin motifs). Deze enzymen knippen proteoglycanen in het ECM, met name aggrecan in kraakbeen. ADAMTS-4 en ADAMTS-5 zijn bekend als aggrecanasen en spelen een sleutelrol in kraakbeenafbraak bij osteoarthritis. Daarnaast degradeert een bredere subset van ADAMTS-enzymen ook andere proteoglycanen zoals brevican en versican in het zenuwstelsel.

Daarnaast dragen matrixmetalloproteïnases (MMPs), zoals MMP-3 (stromelysin-1) en MMP-13 (collagenase-3), bij aan proteoglycaanafbraak; ook andere enzymen zoals hyaluronidases kunnen de structuur van proteoglycanen verstoren door afbraak van hyaluronan, waardoor proteoglycanen minder stevig gebonden blijven. Glycosidases zoals chondroitinase en keratanase knippen de glycosaminoglycaanketens zelf.

In gezondheid en ziekte zijn proteoglycanen en hun enzymatische afbraak nauw betrokken bij weefselremodellering, gewrichtsfuncties, ontwikkeling en bij pathologieën zoals osteoarthritis en tumormetastasen. Regulatie vindt plaats via cytokinen en groeifactoren, en via endogene eiwitremmers zoals TIMPs voor MMPs.