Collagenase I

Actuellement, Collagenase Ⅰcomporte approximativement quatre types : la collagénase de type I, la collagénase de type II, la collagénase de type III et la collagénase de type IV, qui possèdent les applications spécifiques : Collagénase de type I : Contient une variété relativement uniforme d'activités enzymatiques (comprendre la collagénase, la caséinase, la clostripipine et l'activité de trypsine). C'est communément utilisé pour la préparation de cellules épithéliales et de cellules tissulaires. La collagénase de type II : Contient une activité de clostripipine plus élevée et est généralement utilisée pour la préparation de cellules à partir de tissus tels que le coeur, l'os, le muscle, le thymus et le cartilage. La collagénase de type III : Contient une activité protéolytique plus faible et est fréquement utilisée pour la préparation de cellules de glande mammaire. La collagénase de type IV : Contient une faible activité de trypsine et est généralement employée pour la préparation de cellules d'îlot pancréatique ou pour la préparation de cellules dans les expériences où l'intégrité du récepteur doit être maintenue.

Collagenase I est classifiée en tant qu'une protéinase dérivée de Bacillus histolyticus avec la capacité de cliver les liaisons entre l'acide aminé neutre et les résidus de glycine au sein des séquences Pro-X-Gly-Pro, qui sont largement trouvés dans les protéines de collagène.

Collagenase I est relativement douce, avec un équilibre initial de l'activité de collagénase, de caséinase, de protéase de clostridium et de trypsine, et est bien dissocié à température et pH physiologique. pH optimal de Collagenase I est 7 ~ 8.

Il a la capacité unique de digérer le collagène naturel et le collagène dénaturé. Unique parmi les protéases, Collagenase I possède possède la capacité de décomposer les fibres de collagène naturel à triple hécile qui sont abondantes dans les tissus conjonctifs tels que la peau, les tendons, les vaisseaux sanguins et les os. La dégradation protéolytique facilitée par la collagénase est employée dans la digestion enzymatique de tumeurs humaines, de reins de rats, de cerveaux adultes et foetaux, et divers autres tissus, (comprendre ceux qui présentent les constituants épithéliaux). Il agit exclusivement sur le procollagène, le brisant puis le faisant hydrolyser par les autres protéases, sans hydrolyser la fibrine et la globuline. Les détergents, l'hexachlorocyclohexane et les ions métalliques lourds peuvent réduire l'activité enzymatique[1-5]. Collagenase I (injection intraveineuse) peut réduire temporairement la pression du liquide interstitiel (IFP) par la digestion du collagène dans les tumeurs et augmenter l'accumulation tumorale et l'expression génique des lipoplexes[6].

La définition de l'activité : Une unité d'hydrolyse FALGPA hydrolyse 1.0 µmole furylacryloyl-Leu-Gly-Pro-Ala par minute à pH 7.5 à 25 °C en présence d'ions calcium. Une unité de protéase neutre hydrolyse de la caséine pour produire une couleur équivalente à 1.0 µmole tyrosine par 5 heures à pH 7.5 à 37℃. Une unité de clostripipine hydrolyse 1.0 µmole BAEE par minute à pH 7.6 à 25℃ en présence de DTT.

References:
[1]. Pilcher BK, Sudbeck BD, et,al. Collagenase-1 and collagen in epidermal repair. Arch Dermatol Res. 1998 Jul;290 Suppl:S37-46. doi: 10.1007/pl00007452. PMID: 9710382.
[2]. Ohbayashi N, Yamagata N, et,al.Enhancement of the structural stability of full-length clostridial collagenase by calcium ions. Appl Environ Microbiol. 2012 Aug;78(16):5839-44. doi: 10.1128/AEM.00808-12. Epub 2012 Jun 8. PMID: 22685155; PMCID: PMC3406112.
[3]. Brandhorst H, Brandhorst D, et,al. Successful human islet isolation utilizing recombinant collagenase. Diabetes. 2003 May;52(5):1143-6. doi: 10.2337/diabetes.52.5.1143. PMID: 12716744.
[4]. Hamzeh Alipour, et al. Therapeutic applications of collagenase (metalloproteases): A review. Asian Pac J Trop Biomed, 2016, 6(11): 975-981.
[5]. O'Flanagan CH, Campbell KR, et,al. Dissociation of solid tumor tissues with cold active protease for single-cell RNA-seq minimizes conserved collagenase-associated stress responses. Genome Biol. 2019 Oct 17;20(1):210. doi: 10.1186/s13059-019-1830-0. PMID: 31623682; PMCID: PMC6796327.
[6]. Kato M, Hattori Y, Kubo M, Maitani Y. Collagenase-1 injection improved tumor distribution and gene expression of cationic lipoplex. Int J Pharm. 2012 Feb 28;423(2):428-34. doi: 10.1016/j.ijpharm.2011.12.015. Epub 2011 Dec 17. PMID: 22197775.