Cathepsin L, lysozomální endopeptidase vyjádřené ve většině eukaryotických buněk, je členem papain-like rodiny cystein proteinázy.1-3 Cathepsin L hraje významnou roli v antigenu, zpracování, nádoru, invazi a metastázy, kostní resorpce, a obrat intracelulární a sekretovaný proteinů podílejících se na regulaci růstu.4-6 i když je běžně uznáván jako lysozomální proteáza, katepsin L je také vylučován. Tento široký-spektrum proteáz je silný v ponižující několik extracelulární proteiny (laminins, fibronektinu, kolagenu i a IV, elastin, a další strukturální proteiny bazální membrány), stejně jako sérové proteiny a cytoplasmatické a jaderné proteiny.3,7,8

cathepsin L genu je aktivována řadou růstových faktorů (PDGF a EGF), nádorové promotory (včetně v-ras, v-src a v-mos), a druhé posly (cAMP).4,9-12 Vyjádření cathepsins je regulována přirozené inhibitory cathepsins včetně pro-peptidy papain-like cystein proteáz,13 Cystatins, 14,15 a Stefin B. 16,17 Spinocelulární karcinom antigen (NEBYLI)18 a lidského c-Haras p21 (vztahující se k Cystatin b) bylo prokázáno, že specificky inhibovat cathepsin L. 19 zachovaných cathelin-jako pro-kus defensiny (malé, kationtové antimikrobiální peptidy), která je pouze odstraněna během granule vydání, také inhibuje cathepsin L.20

Na rozdíl od prekurzorových forem jiných členů rodiny papainů je samotný 43 kDa pro-katepsin L vylučován z různých buněk. Pro-cathepsin L je hlavní vylučuje protein škodlivě transformovaných myších fibroblastů a je také jedním z hlavních kyselé cystein proteáz v buňkách savců.2 převod z pro-enzym pro zralé formě cathepsin L je ovlivněna buňka-buňka kontakty a extracelulární matrix (ECM) komponenty, jako jsou heparin sulfát a glykosaminoglykanů.5 regulace genu katepsinu L a extracelulární funkce sekretovaného pro-katepsinu L jsou pevně spojeny.2

Cathepsin L může podporovat nádorových buněk invaze a metastáze katalyzovat degradaci intersticiální matrix a bazální membrány, což umožňuje rakovinné buňky napadnout lokálně a metastazovat do vzdálených míst. Několik nádor tvořící buněčné linie jsou známé více než-produkci cathepsin L. 21 mRNA úrovni cathepsin L je spojené s in vivo metastatický potenciál škodlivě transformovaných buněk.22 „Antisense“ RNA, inhibici cathepsin L výraz snižuje tumorigenicity u dvou zhoubných buněčných linií (myelom SP buněk a L buňky), což naznačuje, že cathepsin L je kritickým faktorem v růstu nádoru.23 štěpení katepsinu L aktivuje aktivátor plazminogenu urokinázy (uPA) hydrolýzou.24

Proteázy účastnit degradace tkáně a remodelace ECM na vrcholu pre-ovulační folikul, což nakonec vede k prasknutí folikulu na vnějším okraji vaječníku a uvolnění zralého oocytu.25 Jak katepsin L, tak ADAMTS1 mohou hrát rozhodující roli v proteolytických událostech ovulačního procesu.26 katepsin L je indukován v granulózních buňkách rostoucích folikulů folikuly stimulujícím hormonem. Vysoké hladiny cathepsin L mRNA jsou také vyvolané luteinizačního hormonu na receptor progesteronu-závislé módy v preovulačních folikulů.

Současné teorie naznačují, že plicní emfyzém se vyvíjí, protože progresivní ztráta nebo porucha plicní elastin prostřednictvím procesu zprostředkované elastinolytic enzymů (včetně cathepsins B, H, K, L a S) odvozené od alveolární makrofágy.27-30 katepsin l proteolyticky inaktivuje sekreční inhibitor leukoproteázy (SLPI), alfa1-antitrypsin a dva hlavní inhibitory proteázy dýchacího traktu.31 Tato pozorování, v kombinaci s ukázkou zvýšené cathepsin L činnosti v tekutina epiteliální výstelky plic, rozedma plic pacientů, vedly k návrhu, že tento enzym může být důležité v progresi tohoto onemocnění.

1. Roth, W. a kol. (2000) FASEB J. 14: 2075.
2. Ishidoh, K. and e. Kominami (1998) Biol. Cheme. 379:131.
3. Barrett, a. J. and H. Kirschke (1981) Methods Enzymol. 80 (PtC): 535.
4. Kane, s. E. and M. M. Gottesman (1990) Semin. Rakovina Biol. 1:127.
5. Ishidoh, K. and e. Kominami (1995) Biochem. Biophys. Res.Commun. 217:624.
6. Kirschke, H. et al. (1979) Ciba Nalezeno. Symp. 75:15.
7. Maciewicz, R. A. et al. (1987) Sb. Relate. Rez.7:295.
8. Mason, R. W. (1989) Arch. Biochem. Biophys. 273:367.
9. Troen, B. R. et al. (1991) Růst Buněk Se Liší. 2:23.
10. Gottesman, M. M. and M. E. Sobel (1980) Cell 19: 449.
11. Rabin, M. S. et al. (1986) Proc. Adresa. Acad. Věda. USA 83: 357.
12. Gottesman, M.M. (1978) Proc. Adresa. Acad. Věda. USA 75: 2767.
13. Cygler, M. and J. S. Mort (1997) biochimie 79: 645.
14. Sloane, B. F. (1990) Semin. Rakovina Biol. 1:137.
15. Sloane, B. F. et al. (1990) Metastázy Rakoviny Rev. 9: 333.
16. Hall, A. et al. (1995) J.Biol. Cheme. 270:5115.
17. Turk, B. et al. (1995) Biologická Chemie Hoppe Seyler 376: 225.
18. Takeda, A. et al. (1995) FEBS Lett. 359:78.
19. Katunuma, N. (1990) Adv. enzym Regul. 30:377.
20. Ganz, T. (1994) Ciba nalezeno. Symp. 186:62.
21. Gottesman, M. M. and F. Cabral (1981) biochemie 20: 1659.
22. Denhardt, D. T. et al. (1987) onkogen 2: 55.
23. Kirschke, H. et al. (2000) Eur. J. Rak 36: 787.
24. Goretzki, L. a kol. (1992) FEBS Lett. 297:112.
25. Espey, L. L. A H. Lipner (1994) fyziologie reprodukce (Knobil, E. N. A J. D. Neill, ed.), s. 725-780, Havran.
26. Robker, R. L. et al. (2000) Proc. Adresa. Acad. Věda. USA 97: 4689.
27. Takahaši, H. et al. (1993) dopoledne. Reverende Respire. Dis. 147:1562.
28. Shapiro, S. D. et al. (1991) Ann. NY Acad. Věda. 624:69.
29. Chapman, H. A. et al. (1994) dopoledne. J. Respir. Zásah. Péče Med. 150: 155.
30. Lesser, M. et al. (1992) Am. Reverende Respire. Dis. 145:661.
31. Taggart, C. C. et al. (2001) J.Biol. Cheme. 276:33345.