As colagenases são uma categoria de enzimas que aceleram a hidrólise do colágeno. Essa tarefa é realizada pela quebra de ligações peptídicas dentro do colágeno, que é uma parte vital da matriz extracelular animal na carne e no tecido conjuntivo do corpo. A colagenase ajuda a criar colágeno ao clivar o pró-colágeno, o precursor do colágeno, uma vez que é secretado pela célula.
A colagenase foi identificada pela primeira vez na década de 1950 e as pesquisas progrediram rapidamente. Isso resultou em seu lançamento no mundo acadêmico como um isolado comercial em 1959. Na década de 1980, vários tipos foram separados e caracterizados por uma série de estudos. Essas várias classes diferiam em função e composição, mas também compartilhavam muitas características comuns.
A colagenase tem um peso molecular que varia de 68 kilodaltons (kDa) a 130 Kda devido aos tamanhos diferentes com base na classe a que o isolado pertence. O pH ideal para estabilidade varia de aproximadamente 6.3 a 7.5 com um ponto isoelétrico teórico de 5.62. Além disso, sua atividade enzimática significa que vários compostos e moléculas têm a capacidade de atuar como seu ativador ou inibidor. Por exemplo, os íons Ca2 + e Zn2 + são dois ativadores conhecidos. Por outro lado, ácido etilenodiaminotetraacético (EDTA), ácido etilenoglicol tetraacético (EGTA), cisteína, histidina, ditiotreitol (DTT), 2-mercaptoetanol, o-fenantrolina, Hg2 +, Pb2 +, Cd2 +, Cu2 +, e Zn2 + são todos inibidores conhecidos da atividade da colagenase.
Na indústria farmacêutica, a colagenase tem inúmeras aplicações. Uma dessas aplicações é seu uso para o isolamento de cardiomiócitos de tecido ósseo, cartilaginoso e muscular. Outra aplicação conhecida é seu uso para impedir a introdução de patógenos em experimentos de bioprocessamento. Ao usar a colagenase em estudos de pesquisa, os investigadores usam preparações altamente purificadas adquiridas de várias empresas.
As colagenases também auxiliam na destruição de estruturas extracelulares em bactérias patogênicas. Por exemplo, dentro da bactéria clostidium, a colagenase atua como uma exotoxina, que é qualquer toxina secretada por um microrganismo para causar danos ao hospedeiro ao interromper as funções celulares normais. Assim, ele atua como um fator de virulência e ajuda a espalhar a gangrena gasosa ao atingir o tecido conjuntivo nas células musculares e outros órgãos do corpo.
Dentro de um organismo, a produção de colagenase pode ser induzida durante uma resposta imune. As citocinas, que são pequenas moléculas de proteínas sinalizadoras de células, estimulam as células de fibroblastos e osetoblastos, o que causa danos indiretos aos tecidos. Isso levou à aprovação das colagenases para dois usos médicos. O primeiro é o uso de pomada Santyl para remover a pele morta de uma ferida. O segundo uso é para o tratamento da contratura de Duputren.