Idi na sadržaj

Katepsin S

S Wikipedije, slobodne enciklopedije
CTSS
Dostupne strukture
PDBPretraga ortologa: PDBe RCSB
Spisak PDB ID kodova

1GLO, 1MS6, 1NPZ, 1NQC, 2C0Y, 2F1G, 2FQ9, 2FRA, 2FRQ, 2FT2, 2FUD, 2FYE, 2G6D, 2G7Y, 2H7J, 2HH5, 2HHN, 2HXZ, 2OP3, 2R9M, 2R9N, 2R9O, 3IEJ, 3KWN, 3MPE, 3MPF, 3N3G, 3N4C, 3OVX, 4P6E, 4P6G

Identifikatori
AliasiCTSS, entrez:1520, katepsin S
Vanjski ID-jeviOMIM: 116845 MGI: 107341 HomoloGene: 20867 GeneCards: CTSS
Lokacija gena (čovjek)
Hromosom 1 (čovjek)
Hrom.Hromosom 1 (čovjek)[1]
Hromosom 1 (čovjek)
Genomska lokacija za CTSS
Genomska lokacija za CTSS
Bend1q21.3Početak150,730,079 bp[1]
Kraj150,765,957 bp[1]
Lokacija gena (miš)
Hromosom 3 (miš)
Hrom.Hromosom 3 (miš)[2]
Hromosom 3 (miš)
Genomska lokacija za CTSS
Genomska lokacija za CTSS
Bend3 F2.1|3 40.74 cMPočetak95,434,097 bp[2]
Kraj95,463,714 bp[2]
Obrazac RNK ekspresije


Više referentnih podataka o ekspresiji
Ontologija gena
Molekularna funkcija fibronectin binding
cysteine-type peptidase activity
collagen binding
GO:0070122 peptidase activity
cysteine-type endopeptidase activity
laminin binding
hydrolase activity
proteoglycan binding
serine-type endopeptidase activity
Ćelijska komponenta intracellular membrane-bounded organelle
extracellular region
endolysosome lumen
lysosomal lumen
Lizozom
Vanćelijsko
tertiary granule lumen
ficolin-1-rich granule lumen
collagen-containing extracellular matrix
late endosome
Biološki proces positive regulation of cation channel activity
antigen processing and presentation
adaptive immune response
antigen processing and presentation of exogenous peptide antigen via MHC class II
protein processing
extracellular matrix disassembly
Proteoliza
toll-like receptor signaling pathway
antigen processing and presentation of peptide antigen
GO:0046730, GO:0046737, GO:0046738, GO:0046736 Imuni odgovor
cellular response to thyroid hormone stimulus
collagen catabolic process
proteolysis involved in cellular protein catabolic process
basement membrane disassembly
response to acidic pH
neutrophil degranulation
Izvori:Amigo / QuickGO
Ortolozi
VrsteČovjekMiš
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq (mRNK)

NM_004079
NM_001199739

NM_001267695
NM_021281

RefSeq (bjelančevina)

NP_001186668
NP_004070

NP_001254624
NP_067256

Lokacija (UCSC)Chr 1: 150.73 – 150.77 MbChr 3: 95.43 – 95.46 Mb
PubMed pretraga[3][4]
Wikipodaci
Pogledaj/uredi – čovjekPogledaj/uredi – miš

Katepsin S, poznat i kao CTSS, je enzimski protein koji je kod čovjeka kodiran sa lokus gena CTSS.[5][5]

Protein kojeg kodira ovaj gen, član je porodice peptidaza C1, lizosomne cistein proteaze , koji mogu sudjelovati u razgradnji antigenih proteina do peptida za prezentaciju na molekulama MHC klase II. Kodirani protein može funkcionirati kao elastaza u širokom rasponu pH u plućmim alveolskim makrofagima. Postoje varijante transkripta koje koriste alternativne poliadenilacijske signale koji postoje za ovaj gen.[5][6]

Funkcija[uredi | uredi izvor]

Katepsin S je lizosomni enzim koji pripada porodici cistein proteaza papaina. Dok je njegova ulogu u prezentaciji antigen odavno prepoznata, sada se shvatilo da katepsin S ima ulogu u svrabu i bolu ili nocicepcijama. Rezultati istraživanja njegove u zarazama, ukazuju da katepsin S funkcionira kao signalna molekula, koja preko aktivacije proteaze aktivira receptore 2 i 4 člana porodice G-protein spregnutih receptora.[7][8] [9][10][11][12]

Katepsin S se u ćelijama izražava kao antigen, uključujući makrofage, B-limfocite, dendritske ćelije i mikrogliju. Katepsin S se ispoljava i u nekim epitelnim ćelijama. Njegova ekspresija ise znatno povećava u ljudskom keratinocitima sljedeći stimulaciju sa interferona-gama, koja je povišena u psorijaznim keratinocitima, zbog stimulacije proinflamatornog faktora. Nasuprot tome, epitelne ćelije kortikalnog timusa ne iispoljavaju prisustvo katepsina S.

Dok je optimum pH mnogih lizosomnih proteaza u zoni kiselosti, katepsin S je izuzetak. Ovaj enzim ostaje katalitski aktivan pod neutralnim pH, a optimum je između pH vrijednosti 6,0 i 7,5. Mnoge lizosomne proteaza su zarobljeni unutar lizosoma, zbog problema sa stabilnosti. Nasuprot tome, katepsin S ostaje stabilan i ima fiziološku ulogu izvan lizosoma. Imune ćelije, uključujući i makrofage i mikrogliju, luče katepsin S kao odgovor na upalne medijatore, uključujući lipopolisaharide, proinflamatorne citokin i neutrofile. In vitro, katepsin S zadržava neke aktivnosti enzima u prisustvu 3M ureje. Katepsin S se proizvodi kao zimogen i obradom se aktivira.

Aktivnost katepsin S je čvrsto regulirana njegovim endogenim inhibitorom, cistatinom C, koji također ima ulogu u prezentaciji antigena. Cistatin A i B su manje aktivni u odnosu na cistatin C.

Aktivna mjesta razlaganja katepsina S su – (– ValValArg–) –, a treba da imaju najmanje dvije aminokiseline koje ga okružuju sa svake strane.

Dok aizosomne proteaza smrtno razgrađuju proteine u lizoaomima, katepsin S ima vlastitu prepoznatljivu fiziološku ulogu.[7][12][13]

Uloga u prezentaciji antigena[uredi | uredi izvor]

Ovaj enzim ima ključnu ulogu u prezentaciji antigena. Glavni kompleks histokompatibilnosti, kompleks molekula klase II, u interakciji s malim fragmentima peptidea za prezentaciju na površini antigene prezentacije imunih ćelija. Katepsin S učestvuje u degradaciji invarijantnih ili drugih lanaca koji inhibiraju antigenski kompleks. Ova degradacija se javlja u lizosomima. Hronološki, akcija katepsina S prati dvije podjele aspartil proteaza . Katepsin S cijepa preostali fragment Ii (IiP1) i ostavlja mali dio Ii poznat kao CLIP koji ostaje direktno povezan sa složenim.[14][15]

Proteolitska degradacija Ii je važno jer olakšava odvajanje od CLIP od MHC II, a onda, kompleks može učitati odabrani antigen. Nakon ubacivanja antigena, molekula MHC II prelazi na površinu ćelije. Stoga, možemo nagađati da prekomjerna aktivnost katepsin S može dovesti do prerane degradacije Ii, povremeno opterećenje MHC II i autoimunih napada. Naprotiv, inhibicija katepsina S će dovesti do kašnjenja u degradaciju Ii i antigena u MHC II, kao i neprikladno prisustvo nerazloženog Li-fragmenta u MHC II na površini ćelije. To će umanjiti i oslabiti imuni odgovor. Naprimjer, ova vrsta MHC II neće moći vrlo efikasno izazvati proliferaciju T-ćelija.

U makrofagima, katepsin S može biti zamijenjen katepsinom F.

Uloga u degradaciju ECM[uredi | uredi izvor]

Izlučeni katepsin S cijepa neke ekstracelularne matrikse (ECM) proteina. Može se smatrati najpotentnijom poznatom elastazom. Lista predloženih podloga katepsina S uključuje laminin, fibronektinski elastin, osteokalcin i neke kolagene. Također cijepa hondroitin sulfat, heparan sulfat i proteoglikan bazne membrane. Katepsin S ima aktivnu ulogu u propusnosti krvnih sudova i i angiogenezi, zbog svoje elastolitske kolagenolitske aktivnosti. Naprimjer, cijepanje laminina-5 katepsinom S dovodi do generiranja proangiogenik peptida. Ispoljavanje katepsina S može biti izazvano proupalnim faktorima koje luči ćelije tumora. U tumorigenezi, katepsin S promovira rast tumora.

Klinički značaj[uredi | uredi izvor]

Katepsin S se pokazao da može biti značajan prognostički faktor za pacijente sa tipom IV astrocita (glioblastoma multiforme), a inhibicija je pokazala napredak u dužini preživljavanja od prosjeka, više od 5 mjeseci. To je zato što cisteinski enzimi više ne mogu djelovati zajedno s drugim proteazama i razlažu vanćelijski matriks mozga. Dakle, širenje tumora se zaustavlja. Naučnici su upravo objavili da ovaj enzim predviđa smrt, kao što se pokazalo da je povezan i sa bolestimas srca i rakom.[16]

Također pogledajte[uredi | uredi izvor]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000163131 - Ensembl, maj 2017
  2. ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000038642 - Ensembl, maj 2017
  3. ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  5. ^ a b c "Entrez Gene: CTSS cathepsin S".
  6. ^ "Cathepsin S signals via PAR2 and generates a novel tethered ligand receptor agonist". PLOS ONE. 9 (6): e99702. 2014. doi:10.1371/journal.pone.0099702. PMID 24964046.
  7. ^ a b Bajrović K, Jevrić-Čaušević A., Hadžiselimović R., Ed. (2005): Uvod u genetičko inženjerstvo i biotehnologiju. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo, ISBN 9958-9344-1-8.
  8. ^ Hunter G. K. (2000): Vital Forces. The discovery of the molecular basis of life. Academic Press, London 2000, ISBN 0-12-361811-8.
  9. ^ Nelson D. L., Cox M. M. (2013): Lehninger principles of biochemistry. W. H. Freeman and Co., ISBN 978-1-4641-0962-1.
  10. ^ Warrell D. A., Cox T. M., Firth J. D. (2010): The Oxford Textbook of Medicine Arhivirano 21. 3. 2012. na Wayback Machine (5th ed.). Oxford University Press
  11. ^ Noble J. (1987): Textbook of general medicine and primary care. Little Brown & Co, IS BN-13: 978-0316611503; ISBN 0316611506 .
  12. ^ a b Međedović S., Maslić E., Hadžiselimović R. (2000): Biologija 2. Svjetlost, Sarajevo, ISBN 9958-10-222-6.
  13. ^ Hall J. E., Guyton A. C. (2006): Textbook of medical physiology, 11th edition. Elsevier Saunders, St. Louis, Mo, ISBN 0-7216-0240-1.
  14. ^ Hadžiselimović R., Pojskić N. (2005): Uvod u humanu imunogenetiku. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo, ISBN 9958-9344-3-4.
  15. ^ Alberts B. (2002)ː Molecular biology of the cell. Garland Science, New York, ISBN 0-8153-3218-1.
  16. ^ Time. 31. 8. 2011 http://healthland.time.com/2011/08/31/a-blood-test-to-predict-death-it-could-be-possible/?hpt=hp_t2. Parametar |title= nedostaje ili je prazan (pomoć)