Ce groupe de métallopeptidases constitue la famille MEROPS peptidase M9, sous-familles M9A et M9B (collagénase microbienne, clan MA(E)). Le repliement protéique du domaine peptidase des membres de cette famille ressemble à celui de la thermolysine, l’exemple type du clan MA et les résidus du site actif prédit pour les membres de cette famille et la thermolysine se trouvent dans le motif HEXXH.
Les collagénases microbiennes ont été identifiées à partir de bactéries des genres Vibrio et Clostridium. La collagénase est utilisée lors d’une attaque bactérienne pour dégrader la barrière de collagène de l’hôte lors de l’invasion. Les bactéries Vibrio sont parfois utilisées dans les hôpitaux pour éliminer les tissus morts des brûlures et des ulcères. Clostridium histolyticum est un agent pathogène qui provoque la gangrène gazeuse ; néanmoins, la collagénase isolée a été utilisée pour traiter les escarres. Le clivage du collagène se produit au niveau d’une liaison Xaa+Got chez les bactéries Vibrio et au niveau de liaisons Yaa+Gly chez les collagénases de Clostridium.
L’analyse de la structure primaire du produit du gène de Clostridium perfringens a révélé que l’enzyme est produite avec un tronçon de 86 résidus qui contient une séquence signal putative. Dans ce segment, on trouve le PLGP, une séquence d’acides aminés typique des substrats de la collagénase. Cette séquence peut donc être impliquée dans l’auto-traitement de la collagénase.
Les métalloprotéases sont les plus diverses des sept principaux types de protéases, avec plus de 50 familles identifiées à ce jour. Dans ces enzymes, un cation divalent, généralement le zinc, active la molécule d’eau. L’ion métallique est maintenu en place par des ligands d’acides aminés, généralement au nombre de trois. Les ligands métalliques connus sont His, Glu, Asp ou Lys et au moins un autre résidu est nécessaire à la catalyse, qui peut jouer un rôle électrophile. Parmi les métalloprotéases connues, environ la moitié contient un motif HEXXH, dont les études cristallographiques ont montré qu’il fait partie du site de liaison au métal. Le motif HEXXH est relativement commun, mais peut être défini de manière plus stricte pour les métalloprotéases comme « abXHEbbHbc », où « a » est le plus souvent une valine ou une thréonine et fait partie du sous-site S1′ dans la thermolysine et la néprilysine, « b » est un résidu non chargé et « c » un résidu hydrophobe. La proline ne se trouve jamais dans ce site, peut-être parce qu’elle briserait la structure hélicoïdale adoptée par ce motif dans les métalloprotéases.