Er zijn twee subgroepen van metalloproteïnases:
- Exopeptidasen, metalloexopeptidasen (EC-nummer: 3.4.17).
- Endopeptidasen, metalloendopeptidasen (3.4.24). Bekende metalloendopeptidasen zijn onder meer ADAM-eiwitten en matrixmetalloproteïnasen, en M16-metalloproteïnasen zoals Insulin Degrading Enzyme en Presequence Protease
In de MEROPS-database zijn peptidasefamilies gegroepeerd naar hun katalytisch type, waarbij het eerste teken staat voor het katalytische type: A, asparagine; C, cysteïne; G, glutaminezuur; M, metallo; S, serine; T, threonine; en U, onbekend. De serine-, threonine- en cysteïnepeptidasen gebruiken het aminozuur als nucleofiel en vormen een acyl-tussenproduct – deze peptidasen kunnen ook gemakkelijk als transferase optreden. In het geval van asparagine-, glutamine- en metallopeptidasen is het nucleofiel een geactiveerd watermolecuul. In veel gevallen kan de structurele eiwitvouwing die de clan of familie kenmerkt, zijn katalytische activiteit hebben verloren, maar zijn functie voor eiwitherkenning en -binding hebben behouden.
Metalloproteasen zijn de meest diverse van de vier voornaamste proteasetypen, met tot op heden meer dan 50 geclassificeerde families. In deze enzymen activeert een tweewaardig kation, meestal zink, de watermolecule. Het metaalion wordt op zijn plaats gehouden door aminozuurliganden, meestal drie in getal. De bekende metaalliganden zijn histidine, glutamaat, aspartaat of lysine en ten minste één ander residu is vereist voor de katalyse, dat een elektrophillische rol kan spelen. Van de bekende metalloproteasen bevat ongeveer de helft een HEXXH-motief, waarvan in kristallografische studies is aangetoond dat het deel uitmaakt van de metaalbindingsplaats. Het HEXXH-motief komt betrekkelijk vaak voor, maar kan voor metalloproteasen nauwkeuriger worden gedefinieerd als “abXHEbbHbc”, waarbij “a” meestal valine of threonine is en deel uitmaakt van de S1″-sublocatie in thermolysine en neprilysine, “b” een ongeladen residu is, en “c” een hydrofoob residu. Proline wordt nooit op deze plaats aangetroffen, mogelijk omdat het de spiraalstructuur zou doorbreken die dit motief in metalloproteasen aanneemt.
Metallopeptidasen van de familie M48 zijn integrale membraaneiwitten die geassocieerd zijn met het endoplasmatisch reticulum en de Golgi, en die een zinkion per subeenheid binden. Tot deze endopeptidasen behoort CAAX prenyl protease 1, dat proteolytisch de C-terminale drie residuen van gefarnesyleerde eiwitten verwijdert.
Metalloproteïnaseremmers worden aangetroffen in talrijke mariene organismen, waaronder vissen, koppotigen, weekdieren, algen en bacteriën.
Leden van de M50 metallopeptidasefamilie zijn onder meer: protease op site 2 van sterol-regulatory element binding protein (SREBP) bij zoogdieren en protease EcfE bij Escherichia coli, stadium IV sporulatie-eiwit FB.