Human matrix metalloproteinase specificity studies using collagen sequence-based synthetic peptides

Biopolymers

Volumn 40, Issue 4, 1996, Pages 399-416

  Nagase, Hideaki ^a   Fields, Gregg B ^b  

^a UNIVERSITY OF KANSAS SCHOOL OF MEDICINE   (United States)

^b UNIVERSITY OF MINNESOTA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AGENTS; COLLAGEN; DISEASES; MODELS; TISSUE;

ADDITIVITY PRINCIPLE; COLLAGEN SEQUENCE BASED SYNTHETIC PEPTIDES; EXTRACELLULAR MATRIX COMPONENTS; FLUOROGENIC SUBSTRATES; MATRIX METALLOPROTEINASE; NORMAL TISSUE REMODELING; SEQUENCE SPECIFICITY;

PROTEINS;

COLLAGEN; COLLAGENASE; GELATINASE; MATRILYSIN; METALLOPROTEINASE; STROMELYSIN; SYNTHETIC PEPTIDE;

AMINO ACID SEQUENCE; CATTLE; CHICKEN; ENZYME ACTIVITY; ENZYME SPECIFICITY; ENZYME SUBSTRATE COMPLEX; EXTRACELLULAR MATRIX; HUMAN; MOLECULAR INTERACTION; NONHUMAN; PROTEIN DEGRADATION; RAT; REVIEW;

AMINO ACID SEQUENCE; COLLAGEN; EXTRACELLULAR MATRIX; HUMANS; METALLOENDOPEPTIDASES; MOLECULAR SEQUENCE DATA; PEPTIDES; SUBSTRATE SPECIFICITY;

BOS TAURUS; GALLUS GALLUS;

EID: 0029758751     PISSN: 00063525     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/(sici)1097-0282(1996)40:4<399::aid-bip5>3.0.co;2-r     Document Type: Article

References (101)

1. Woessner, J. F., Jr. (1991) FASEB J. 5, 2145-2154.
2. Birkedal-Hansen, H., Moore, W. G. I., Bodden, M. K., Windsor, L. J., Birkedal-Hansen, B., DeCarlo, A. & Engler, J. A. (1993) Crit. Rev. Oral Biol. Med. 4, 197-250.
3. Stetler-Stevenson, W. G., Aznavoorian, S. & Liotta, L. A. (1993) Ann. Rev. Cell Biol. 9, 541-573.
4. Nagase, H. (1996) in Zinc Metalloproteases In Health and Disease, Hooper, N. M., Ed., Taylor & Francis. London, in press.
5. Nagai, Y., Masui, Y. & Sakakibara, S. (1976) Biochim. Biophys. Acta 445, 521-524.
6. Masui, Y., Takemoto, T., Sakakibara, S., Hori, H. & Nagai, Y. (1977) Biochem. Med. 17, 215-221.
7. Goldberg, G. I., Wilhelm, S. M., Kronberger, A., Bauer, E. A., Grant, G. A. & Eisen, A. Z. (1986) J. Biol. Chem. 261, 6600-6605.
8. Collier, I. E., Wilhelm, S. M., Eisen, A. Z., Marmer, B. L., Grant, G. A., Seltzer, J. L. Kronberger, A., He, C., Bauer, E. A. & Goldberg, G. I. (1988) J. Biol. Chem. 263, 6579-6587.
9. Whitham, S. E., Murphy, G., Angel, P., Rahmsdorf, H. J., Smith, B. J., Lyons, A., Harris, T. J. R., Reynolds, J. J., Herrlich, P. & Docherty, A. J. P. (1986) Biochem. J. 240, 913-916.
10. Muller, D., Quantin, B., Gesnel, M.-C., Millon-Collared, R., Abecassis, J. & Breathnach, R. (1988) Biochem. J. 253, 187-192.
11. Hasty, K. A., Pourmotabbed, T. F., Goldberg, G. I., Thompson, J. P., Spinella, D. G., Stevens, R. M. & Mainardi, C. L. (1990) J. Biol. Chem. 265, 11421-11424.
12. Wilhelm, S. M., Collier, I. E., Marmer, B. L., Eisen, A. Z., Grant, G. A. & Goldberg, G. I. (1989) J. Biol. Chem. 264, 17213-17221.
13. Basset, P., Bellocq, J. P., Wolf, C., Stoll, I., Hutin, P., Limacher, J. M., Podhajcer, O. L., Chenard, M. P., Rio, M. C. & Chambon, P. (1990) Nature 348, 699-704.
14. Shapiro. S. D., Griffin, G. L., Gilbert, D. J., Jenkins, N. A., Copeland, N. G., Welgus, H. G., Senior, R. M. & Ley, T. J. (1992) J. Biol. Chem. 267, 4664-4671.
15. Freije, J. M. P., Diez-Itza, I., Balbin, M., Sánchez, L. M., Blasco, R., Tolivia, J. & López-Otin, C. (1994) J. Biol. Chem. 269, 16766-16773.
16. Sato, H., Takino, T., Okada, Y., Cao, J., Shinagawa, A., Yamamoto, E. & Seiki, M. (1994) Nature 370, 61-65.
17. Will, H. & Hinzmann, B. (1995) Eur. J. Biochem. 231, 602-608.
18. Takino, T., Sato, H., Shinagawa, A. & Seiki, M. (1995) J. Biol. Chem. 270, 23013-23020.
19. Overall, C. M. & Sodek, J. (1989) J. Dent. Res. 66, 1271-1282.
20. Scott, P. G. & Goldberg, H. A. (1983) Collagen Rel. Res. 3, 295-304.
21. Wilhelm, S. M., Shao, Z.-H., Housley, T. J., Seperack, P. K., Baumann, A. P., Gunja-Smith, Z. & Woessner, J. F., Jr. (1993) J. Biol. Chem. 268, 21906-21913.
22. Aimes, R. T. & Quigley, J. P. (1995) J. Biol. Chem. 270, 5872-5876.
23. Schechter, I. & Berger, A. (1967) Biochem. Biophys. Res. Commun. 27, 159-162.
24. Seltzer, J. L., Adams, S. A., Grant, G. A. & Eisen, A. Z. (1981) J. Biol. Chem. 256, 4662-4668.
25. Galloway, W. A., Murphy, G., Sandy, J. D., Gavrilovic, J., Crawston, T. E. & Reynolds, J. J. (1983) Biochem. J. 207, 741-752.
26. Williams, H. R. & Lin, T. Y. (1984) Int. J. Biochem. 16, 1321-1329.
27. Weingarten, H., Martin, R. & Feder, J. (1985) Biochemistry 24, 6730-6734.
28. Weingarten, H. & Feder, J. (1986) Biochem. Biophys. Res Commun 139, 1184-1187.
29. Seltzer, J. L. Weingarten, H., Akers, K. T., Eschbach, M. L., Grant, G. A. & Eisen, A. Z. (1989) J. Biol. Chem. 264, 19583-19586.
30. Seltzer, J. L., Akers, K. T., Weingarten, H., Grant, G. A., McCourt, D. W. & Eisen, A. Z. (1990) J. Biol. Chem. 265, 20409-20413.
31. Fields, G. B. Van Wart, H. E. & Birkedal-Hansen, H. (1987) J. Biol. Chem. 262, 6221-6226.
32. Fields, G. B. (1988) Doctoral thesis, Florida State University, Tallahassee, FL, pp. 136-176.
33. Stams, T., Spurlino, J. C., Smith, D. L., Wahl, R. C., Ho, T. F., Qoronfleh, M. W., Banks, T. M. & Rubin, B. (1994) Nature Struct. Biol. 1, 119-123.
34. Grams, F., Reinemer, P., Powers, J. C., Kleine, T., Pieper, M., Tschesche, H., Huber, R. & Bode, W. (1995) Eur. J. Biochem. 228, 830-841.
35. Lovejoy, B., Hassell, A. M., Luther, M. A., Weigl, D. & Jordon, S. R. (1994) Biochemistry 33, 8207-8217.
36. Quinn, C. O., Scott, D. K., Brinckerhoff, C. E., Matrisian, L. M., Jeffrey, J. J. & Partridge, N. C. (1990) J. Biol. Chem. 265, 22342-22347.
37. Teahan, J., Harrison, R., Izquierdo, M. & Stein, R. L. (1989) Biochemistry 28, 8497-8501.
38. Niedzwiecki, L., Teahan, J., Harrison, R. K. & Stein, R. L. (1992) Biochemistry 31, 12618-12623.
39. Murphy, G., Allan, J. A., Willenbrock, F., Cockett, M. I., O'Connell, J. P. & Docherty, A. J. P. (1992) J. Biol. Chem. 267, 9612-9618.
40. Netzel-Arnett, S., Sang, Q.-X., Moore, W. G. L., Navre, M., Birkedal-Hansen, B. & Van Wart, H. E. (1993) Biochemistry 32, 6427-6432.
41. Berman, J., Green, M., Sugg, E., Anderegg, R., Millington, D. S., Norwood, D. L. McGeehan, G. & Wiseman, J. (1992) J. Biol. Chem. 267, 1434-1437.
42. McGeehan, G. M., Bickett, D. M., Green, M., Kassel, D., Wiseman, J. S. & Berman, J. (1994) J. Biol. Chem. 269, 32814-32820.
43. Suzuki, K., Enghild, J.J., Morodomi, T., Salvesen, G. & Nagase, H. (1990) Biochemistry 29, 10261-10270.
44. Knäuper, V., Krämer, S., Reinke, H. & Tschesche, H. (1990) Eur. J. Biochem. 189, 295-300.
45. Bläser, J., Knäuper, V., Osthues, A., Reinke, H. & Tschesche, H. (1991) Eur. J. Biochem. 202, 1223-1230.
46. Reinemer, P., Grams, F., Huber, R., Kleine, T., Schnierer, S., Piper, M., Tschesche, H. & Bode, W. (1994) FEBS Lett. 338, 227-233.
47. Benbow, U., Buttice, G., Nagase, H. & Karkinen, M. (1996) J. Biol. Chem., submitted.
48. Ogata, Y., Enghild, J. J. & Nagase, H. (1992) J. Biol. Chem. 267, 3581-3584.
49. Shapiro, S. D., Fliszar, C. J., Broekelmann, T. J., Mecham, R. P., Senior. R. M. & Welgus, H. G. (1995) J. Biol. Chem. 270, 6351-6356.
50. Okada, A., Belloq, J. P., Rouyer, N., Chenard, M.-P., Rio, M.-C., Chambon, P. & Basset, P. (1995) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92, 2730-2734.
51. Mookhtiar, K. A. & Van Wart, H. E. (1990) Biochemistry 29, 10620-10627.
52. Knäuper, V., Krämer, S., Reinke, H. & Tschesche, H. (1990) Biol. Chem. Hoppe-Seyler Suppl. 371, 295-304.
53. Knäuper, V., Krämer, S., Reinke. H. & Tschesche, H. (1990) Biol. Chem. Hoppe-Seyler 371, 733.
54. Birkedal-Hansen, B., Moore, W. G. I., Taylor, R. E., Bhown, A. S. & Birkedal-Hansen, H. (1988) Biochemistry 27, 6751-6758.
55. Bergmann, U., Tuuttila, A., Steuer-Stevenson, W. G. & Tryggvason, K. (1995) Biochemistry 34, 2819-2825.
56. Bond, M. D. & Van Wart, H. E. (1984) Biochemistry 23, 3092-3099.
57. Yoshihara, K., Matsushita, O., Minami, J. & Okabe, A. (1994) J. Bacteriol. 176, 6489-6496.
58. Fields, G. B., Tian, Z. & Barany, G. (1992) in Synthetic Peptides: A User's Guide, Grant, G. A., Ed., W. H. Freeman, New York, pp. 77-183.
59. Wells, J. A. (1990) Biochemistry 29, 8509-8517.
60. Weingarten, H. & Feder, J. (1985) Anal. Biochem. 147, 437-440.
61. Stack, M. S. & Gray, R. D. (1989) J. Biol. Chem. 264, 4277-4281.
62. Netzel-Arnett, S., Mallya, S. K., Nagase, H., Birkedal-Hansen, H. & Van Wart, H. E. (1991) Anal. Biochem. 195, 86-92.
63. Knight, C. G., Willenbrock, F. & Murphy, G. (1992) FEBS Lett. 296, 263-266.
64. Bickett, D. M., Green, M. D., Berman, J., Dezube, M., Howe, A. S., Brown, P. J., Roth, J. T. & McGeehan, G. M. (1993) Anal. Biochem. 212, 58-64.
65. Geoghegan, K. F., Emery, M. J., Martin, W. H., McColl, A. S. & Daumy, G. O. (1993) Bioconj. Chem. 4, 537-544.
66. Nagase, H., Fields, C. G. & Fields, G. B. (1994) J. Biol. Chem. 269, 20952-20957.
67. Smith, M. M., Shi, L. & Navre, M. (1995) J. Biol. Chem. 270, 6440-6449.
68. Gooley, P. R., Johnson, B. A., Marcy, A. I., Cuca, G. C., Salowe, S. P., Hagmann, W. K., Esser, C. K. & Springer, J. P. (1993) Biochemistry 32, 13098-13108.
69. Van Doren, S. R., Kurochkin, A. V., Ye, Q.-Z., Johnson, L. L., Hupe, D. J. & Zuiderweg, E. R. P. (1993) Biochemistry 32, 13109-13122.
70. Becker, J. W., Marcy, A. I., Rokosz, L. L., Axel, M. G., Burbaum, J. J., Fitzgerald, P. M. D., Cameron, P. M., Esser, C. K., Hagmann, W. K., Hermes, J. D. & Springer, J. P. (1995) Protein Sci. 4, 1966-1976.
71. Bode, W., Reinemer, P., Huber, R., Kleine, T., Schnierer, S. & Tschesche, H. (1994) EMBO J. 13, 1263-1269.
72. Borkakoti, N., Winkler, F. K., Williams, D. H., D'Arcy, A., Broadhurst, M. J., Brown, P. A., Johnson, W. H. & Murray, E. J. (1994) Nature Struct. Biol. 1, 106-110.
73. Hassell, A. M., Anderegg, R. J., Weigl, D., Milburn, M. V., Burkhart, W., Smith, G. F. H., Graber, P., Wells, T. N. C., Luther, M. A. & Jordan, S. R. (1994) J. Mol. Biol. 236, 1410-1412.
74. Spurlino, J. C., Smallwood, A. M., Carlton, D. D., Banks, T. M., Vavra, K. J., Johnson, J. S., Cook, E. R., Falvo, J., Wahl, R. C., Pulvino, T. A., Wendoloski, J. J. & Smith, D. L. (1994) Proteins 19, 98-109.
75. Li. J., Brick, P., O'Hare, M. C., Skarzynski, T., L. F. Lloyd, Curry, V. A., Clark, I. M., Bigg, H. F., Hazleman, B. L., Cawston, T. E. & Blow, D. M. (1995) Structure 15, 541-549.
76. Crabbe, T., O'Connell, J. P., Smith, B. J. & Docherty, A. J. P. (1994) Biochemistry 33, 14419-14425.
77. Sottrup-Jensen, L. (1989) J. Biol. Chem. 264, 11539-11542.
78. Stoops, J. K., Schroeter, J. P., Kolodziej, S. J. & Strickland, D. K., (1994) Ann. NY Acad. Sci. 737, 212-228.
79. Enghild, J. J., Salvesen, G., Brew, K. & Nagase, H. (1989) J. Biol. Chem. 264, 8779-8785.
80. Fields, G. B. (1991) J. Theor. Biol. 153, 585-602, and references cited therein.
81. Tsu, C. A., Perona, J. J., Schellenberger, V., Turck, C. W. & Craik, C. S. (1994) J. Biol. Chem. 269, 19565-19572.
82. Wu, H., Byrne, M. H., Stacey, A., Goldring, M. B., Birkhead, J. R., Jaenisch, R. & Krane, S. M. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87, 5888-5892.
83. Hasty, K. A., Wu, H., Byrne, M., Goldring, M. B., Seyer, J. M., Jaenisch, R., Krane, S. M. &. Mainardi, C. L. (1993) Matrix Collagen Rel. Res. 13, 181-186.
84. Sottrup-Jensen, L. & Birkedal-Hansen, H. (1989) J. Biol. Chem. 264, 393-401.
85. Knäuper, V., Reinke, H. & Tschesche, H. (1990) FEBS Lett. 263, 355-357.
86. Fosang, A. J., Last, K., Neame, P. J., Murphy, G., Knäuper, V., Tschesche, H., Hughes, C., Caterson, B. & Hardingham, T. E. (1994) Biochem. J. 304, 347-351.
87. Nguyen, Q., Murphy, G., Roughley, P. J. & Mort, J. S. (1989) Biochem. J. 259, 61-67.
88. Fowlkes, J. L., Enghild, J. J., Suzuki, K. & Nagase, H. (1994) J. Biol. Chem. 269, 25742-25746.
89. Fosang, A. J., Neame, P. J., Last, K., Hardingham, T. E., Murphy. G. & Hamilton, J. A. (1992) J. Biol. Chem. 267, 19470-19474.
90. Ochieng, J., Fridman, R., Nangia-Makker, P., Kleiner, D. E., Liotta, L. A., Stetler-Stevenson, W. G. & Raz, A. (1994) Biochemistry 33, 14109-14114.
91. Mast, A. E., Enghild, J. J., Nagase, H., Suzuki, K., Pizzo, S. V. & Salvesen, G. (1991) J. Biol. Chem. 266, 15810-15816.
92. Nielsen, K. L., Sottrup-Jensen, L., Nagase, H., Thøgersen, H. Ch. & Etzerodt, M. (1994) DNA Seq. 5, 111-119.
93. Fosang, A. J., Neame, P. J., Hardingham, T. E., Murphy, G. & Hamilton, J. A. (1991) J. Biol. Chem. 266, 15579-15582.
94. Nagase, H., Enghild, J. J., Suzuki, K. & Salvesen, G. (1990) Biochemistry 29, 5783-5789.
95. Knäuper, V., Wilhelm, S. M., Seperack, P. K., DeClerck, Y. A., Langley, K. E., Ostheus, A. & Tschcsche, H. (1993) Biochem. J. 295, 581-586.
96. Wu, J.-J., Lark, M. W., Chun, L. E. & Eyre, D. R. (1991) J. Biol. Chem. 266, 5625-5628.
97. Azzo, W. & Woessner, J. F., Jr. (1986) J. Biol. Chem. 261, 5434-5441.
98. Marcotte, P. A., Kozan, I. M., Dorwin, S. A. & Ryan, J. M. (1992) J. Biol. Chem. 267, 13803-13806.
99. Niyibizi, C. Chan, R., Wu, J.-J. & Eyre, D. (1994) Biochem. Biophys. Res. Commun. 202, 328-333.
100. Netzel-Arnett, S., Fields, G. B., Birkedal-Hansen, H. & Van Wart, H. E. (1991) J. Biol. Chem. 266, 6747-6755, 21326.
101. Crabbe, T., Willenbrock, F., Eaton, D., Hynds, P., Carne, A. F., Murphy, G. & Docherty, A. J. P. (1992) Biochemistry 31, 8500-8507.