Det finns två undergrupper av metalloproteinaser:
- Exopeptidaser, metalloexopeptidaser (EC-nummer: 3.4.17).
- Endopeptidaser, metalloendopeptidaser (3.4.24). Välkända metalloendopeptidaser omfattar ADAM-proteiner och matrixmetalloproteinaser samt M16-metalloproteinaser såsom Insulin Degrading Enzyme och Presequence Protease
I MEROPS-databasen är peptidasfamiljerna grupperade efter katalytisk typ, där det första tecknet representerar den katalytiska typen: A, asparagin, C, cystein, G, glutaminsyra, M, metallo, S, serin, T, threonin och U, okänd. Serin-, threonin- och cysteinpeptidaserna utnyttjar aminosyran som nukleofil och bildar en acylintermediär – dessa peptidaser kan också lätt fungera som transferaser. När det gäller asparagin-, glutamin- och metallopeptidaser är nukleofilen en aktiverad vattenmolekyl. I många fall kan det strukturella proteinveck som kännetecknar klanen eller familjen ha förlorat sin katalytiska aktivitet, men behåller ändå sin funktion för proteinigenkänning och -bindning.
Metalloproteaser är den mest diversifierade av de fyra huvudproteastyperna, med mer än 50 familjer som hittills klassificerats. I dessa enzymer aktiverar en tvåvärt kation, vanligtvis zink, vattenmolekylen. Metalljonen hålls på plats av aminosyraligander, vanligen tre till antalet. De kända metallliganderna är histidin, glutamat, aspartat eller lysin och minst en annan rest krävs för katalysen, som kan spela en elektrofilisk roll. Av de kända metallproteaserna innehåller ungefär hälften ett HEXXH-motiv, som i kristallografiska studier har visat sig utgöra en del av den metallbindande platsen. HEXXH-motivet är relativt vanligt, men kan definieras striktare för metalloproteaser som ”abXHEbbHbc”, där ”a” oftast är valin eller treonin och utgör en del av S1-subplatsen i termolysin och neprilysin, ”b” är en oladdad rest och ”c” en hydrofob rest. Prolin finns aldrig på denna plats, möjligen för att det skulle bryta den spiralformade struktur som detta motiv antar i metalloproteaser.
Metallopeptidaser från familjen M48 är integrerade membranproteiner som är associerade med det endoplasmatiska retikulumet och Golgi och binder en zinkjon per underenhet. Dessa endopeptidaser inkluderar CAAX prenylproteas 1, som proteolytiskt avlägsnar de C-terminala tre resterna av farnesylerade proteiner.
Metalloproteinashämmare finns i många marina organismer, bland annat fisk, bläckfiskar, blötdjur, alger och bakterier.
Medlemmar av M50-metallopeptidasfamiljen inkluderar: däggdjurs sterol-regulatoriskt elementbindande protein (SREBP) plats 2-proteas och Escherichia coli-proteas EcfE, stadium IV sporulationsprotein FB.