Intracellulær aktivitet av MMP-2

Matrix metalloproteinaser (MMPer) er en gruppe som består av 23 ulike proteolytiske enzymer, mest kjent for sin evne til å degradere strukturelle proteiner i det ekstracellulære vevet utenfor cellene.

Ann Iren Solli

Ann Iren Solli disputerte 3. mai 2016 for PhD-graden ved Universitetet i Tromsø – Norges Arktiske Universitet, med avhandlingen «Intracellular MMP-2 – a study of tissue distribution, localization and role in skeletal muscle».

Solli er utdannet bioingeniør ved Høgskolen i Sør-Trøndelag og har en mastergrad i medisinsk biologi fra Universitetet i Tromsø. Hun har inntil nylig jobbet som bioingeniør ved Laboratoriemedisin, Universitetssykehuset Nord-Norge, men startet 8. august i år i stilling som førsteamanuensis ved Bioingeniørutdanningen, Universitetet i Tromsø – Norges Arktiske Universitet.

I tillegg kan MMPer prosessere en rekke andre proteiner, inkludert vekstfaktorer og cytokiner, og er dermed involvert i mange ulike fysiologiske prosesser som kontroll av cellesyklus, sårheling, inflammasjon og utvikling av blodkar. Unormal MMP-aktivitet er assosiert med flere patologiske tilstander inkludert aterosklerose, artritt og kreft. Man har lenge trodd at MMPer kun opererer utenfor celler i det ekstracellulære miljøet. Det er imidlertid vist at enkelte MMPer også kan ha aktivitet intracellulært. Omfanget av intracellulær MMP-aktivitet i ulike celletyper og hvilke funksjoner MMPer har inni celler, er lite kjent.

Museforsøk

I doktorgradsarbeidet har vi undersøkt lokalisering og aktivitet til enzymet MMP-2 i en rekke normale vev, samt sett nærmere på intracellulær MMP-2 i skjelettmuskel. Vi har blant annet utført en screening av 18 normale vev fra mus med immunhistokjemi kombinert med in situ zymografi, en metode som detekterer enzymaktivitet i vev (1). Vi fant intracellulær aktivitet av MMP-2 i flere vev, blant annet lever og skjelettmuskel. Elektronmikroskopisk analyse av leverceller viste MMP-2 lokalisert flere ulike steder intracellulært.

Ved nærmere studier av MMP-2 i skjelettmuskel fant vi ved hjelp av flere ulike teknikker at den intracellulære MMP-2- aktiviteten i hovedsak er knyttet til type II muskelfibre og at nivået av intracellulær MMP-2- aktivitet i skjelettmuskelfibre ble redusert av høyintensiv intervalltrening (2). Vi fant ved elektronmikroskopisk analyse at MMP-2 er lokalisert til flere ulike steder i muskelceller. Vi jobber nå videre med å undersøke potensielle intracellulære funksjoner for enzymet i skjelettmuskelceller.

Viktig kunnskap

Resultatene fra studien indikerer at MMP-2 har intracellulær aktivitet i flere celletyper og gir økt innsikt i enzymets lokalisasjon og potensielle funksjoner. Kunnskap om MMPenes ulike lokalisasjoner og funksjoner er viktig for å kunne utvikle trygge, målrettede medikamenter mot denne gruppen proteolytiske enzymer for behandling av sykdom.