一、MMP9定义

‌ MMP9 （基质金属蛋白酶9）‌，也被称为 明胶酶B 或 92 kDa IV型胶原酶 ，是 基质金属蛋白酶（MMP） 家族的一员。MMP9属于 锌金属内肽酶 家族，具有降解细胞外基质（ECM）的功能，主要作用于弹性蛋白和胶原等大分子成分‌。

MMP9基因位于染色体20q11.1~13.1，具有13个外显子和9个内含子，属于基质金属蛋白酶家族。它主要由中性粒细胞、单核细胞、成纤维细胞和内皮细胞分泌。在生理pH和金属锌离子作用下，MMP9参与细胞外基质的降解与重建‌。

二、MMP9的特点与结构

MMP9主要以潜在形式（Pro-MMP9）和活性形式（Active MMP 9）存在，其全长由707个氨基酸残基组成，分子量约为92 kDa，在被激活后，MMP9通过去除前体域转变为活性形式。MMP9具备多样化的结构和修饰特性（完整结构见图1），赋予其对细胞外基质精准降解及细胞信号调控的能力。这些结构特性支持其在多种生物学过程中发挥功能，主要包括以下组成部分：

① 信号肽（Signal Peptide）

信号肽位于MMP9的N端，主要功能是引导MMP9从内质网分泌至细胞外。

② 前体域（Pro-domain）

前体域通过“半胱氨酸开关"（cysteine switch）机制抑制酶的活性，其中半胱氨酸残基与催化域中的锌离子结合，阻止其催化功能的发挥。MMP9的激活需要特定的蛋白酶（如胰蛋白酶、纤溶酶、组织蛋白酶G或K等）裂解前体域，从而释放锌离子并激活酶的催化活性。此外，化学试剂（如汞化合物、氧化剂等）也可通过改变前体域结构实现MMP9的激活。

③ 催化域（Catalytic Domain）

催化域是MMP9的核心功能区域，依赖锌和钙离子发挥催化活性。该结构域包含一个锌结合活性位点，由三组组氨酸残基配位（HE(FG)H(AL)G(LD)H），负责降解胶原、明胶等细胞外基质（ECM）成分。该区域内还包含三个纤维连接蛋白II型（FnII）样重复序列，显著增强了与明胶及胶原底物的相互作用，从而提高降解效率。

④ 明胶结合域（Gelatin-binding Domain）

明胶结合域（也称O-糖基化区域，OG域）是MMP9的插入片段，位于催化域与C端血红素结合域之间，由54个氨基酸组成，具有高度O-糖基化修饰。该区域通过增强MMP9与明胶和胶原的结合，进一步提升其对细胞外基质的降解能力。

⑤ 血红素结合域（Hemopexin-like Domain）

血红素结合域由209个氨基酸组成，位于C端，是MMP9特异性底物结合和活性调控的关键结构域。该域与底物、金属蛋白酶组织抑制因子（TIMP-1）及其他蛋白相互作用，影响酶的活化、抑制及底物选择性。此外，该域还在MMP9的二聚化和通过受体（如低密度脂蛋白受体相关蛋白LRP、巨球蛋白megalin）介导的内化过程中起重要作用。

⑥ 附加功能修饰

MMP9含有两个N-糖基化位点，分别位于前体域的Asn38和催化域的Asn120。这些修饰对MMP9的活性及蛋白酶功能虽非必需，但对其分泌和蛋白结构的稳定性具有重要作用。

图1: MMP9 结构示意图[1]

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