katepsiini l, lysosomaalinen endopeptidaasi ilmaistuna useimmissa eukaryoottisoluissa, kuuluu kysteiiniproteinaasien papaiinin kaltaiseen perheeseen.1-3 katepsiini L: llä on merkittävä rooli antigeenin käsittelyssä, kasvaimen invaasiossa ja etäpesäkkeissä, luun resorptiossa sekä kasvun säätelyyn osallistuvien solunsisäisten ja erittämien proteiinien vaihdossa.4-6 vaikka yleisesti tunnustettu lysosomaalinen proteaasi, katepsiini L erittyy myös. Tämä laajakirjoinen proteaasi hajottaa tehokkaasti useita solunulkoisia proteiineja (laminiinit, fibronektiini, kollageenit I ja IV, elastiini ja muut kellarikalvojen rakenneproteiinit) sekä seerumin proteiineja ja sytoplasma-ja ydinproteiineja.3,7,8

katepsiini-l-geeniä aktivoivat erilaiset kasvutekijät (PDGF ja EGF), tuumorinedistäjät (mm.v-ras, v-src ja v-mos) ja second messengers (cAMP).4,9-12 Katepsiinien ilmentymistä säätelevät katepsiinien luonnolliset inhibiittorit,mukaan lukien papaiinin kaltaisten kysteiiniproteaasien pro-peptidit, 13 Kystatiini,14,15 ja Stefiini B. 16, 17 okasolusyöpä antigeeni (SSCA)18 ja ihmisen C-Haras p21 (sukua Kystatiini b: lle), joiden on osoitettu erityisesti estävän katepsiini L. 19 säilynyttä kateliinin kaltaista pro-osaa defensiineistä (pieniä kationisia antimikrobisia peptidejä), jotka poistetaan vain Rae vapautumisen aikana, estää myös katepsiini L.20

toisin kuin muiden papaiiniperheen jäsenten esiastemuodot, itse 43 kDa pro-katepsiini L erittyy eri soluista. Pro-kathepsiini L on tärkein erittyvä proteiini hiiren fibroblasteissa, ja se on myös yksi tärkeimmistä happamista kysteiiniproteaaseista nisäkässoluissa.2 muuntumiseen proentsyymistä katepsiini L: n kypsään muotoon vaikuttavat solun ja solun kontakti-ja solunulkoisen matriisin (ECM) komponentit, kuten hepariinisulfaatti ja glykosaminoglykaanit.5 katepsiini L-geenin säätely ja eritetyn pro-katepsiini L: n solunulkoiset toiminnot ovat tiiviisti kytköksissä toisiinsa.2

katepsiini L Voi edistää kasvainsolujen invaasiota ja etäpesäkkeitä katalysoimalla interstitiaalimatriisin ja kellarikalvojen hajoamista, jolloin syöpäsolut voivat tunkeutua paikallisesti ja etäpesäkkeitä kaukaisiin paikkoihin. Useiden kasvainmuodostavien solulinjojen tiedetään tuottavan liikaa katepsiini L. 21 katepsiini L: n mRNA-taso liittyy malignisti transformoitujen solujen in vivo-metastaattiseen potentiaaliin.22 Antisense-RNA: n inhibitio katepsiini L: n ilmentymisessä vähentää tuumorigeenisuutta kahdessa pahanlaatuisessa solulinjassa (myelooma SP-solut ja L-solut), mikä viittaa siihen, että katepsiini L on kriittinen tekijä kasvaimen kasvussa.23 katepsiini L: n pilkkoutuminen aktivoi urokinaasi-tyyppisen plasminogeeniaktivaattorin (uPA) hydrolyysillä.

proteaasit osallistuvat preovulatorisen follikkelin kärjessä tapahtuvaan kudoksen hajoamiseen ja ECM-remodelaatioon, mikä johtaa lopulta follikkelin repeämiseen munasarjojen ulkoreunalla ja kypsän munasolun vapautumiseen.25 sekä katepsiini L että ADAMTS1 voivat olla kriittisessä roolissa ovulaation proteolyyttisissä tapahtumissa.Follikkelia stimuloiva hormoni indusoi katepsiini L: ää kasvavien munarakkuloiden granulosasoluissa. Korkea katepsiini l mRNA indusoidaan myös luteinisoivan hormonin progesteronireseptoririippuvainen tavalla pre-ovulatorinen follikkeleita.

nykyiset teoriat viittaavat siihen, että keuhkolaajentuma kehittyy alveolaarisista makrofageista johdettujen elastinolyyttisten entsyymien (mukaan lukien katepsiinit B, H, K, L ja s) välityksellä.27-30 katepsiini L inaktivoi proteolyyttisesti sekretorista leukoproteaasin estäjää (SLPI), alfa1-antitrypsiiniä ja kahta merkittävää hengitysteiden proteaasinestäjää.31 nämä havainnot yhdessä emfyseemapotilaiden keuhkojen epiteelikerroksen nesteen lisääntyneen katepsiini-l-aktiivisuuden osoittamisen kanssa ovat johtaneet siihen, että tämä entsyymi voi olla tärkeä taudin etenemisessä.

1. Roth, W. et al. (2000) FASEB J. 14: 2075.
2. Ishidoh, K. and E. Kominami (1998) Biol. Kemiaa. 379:131.
3. Barrett, A. J. and H. Kirschke (1981) Methods Enzymol. 80 (PtC):535.
4. Kane, S. E. ja M. M. Gottesman (1990) Semin. Syöpäbiolia. 1:127.
5. Ishidoh, K. and E. Kominami (1995) Biochem. Biofyysejä. Res. Commun. 217:624.
6. Kirschke, H. et al. (1979) Ciba Löysi. Symp. 75:15.
7. Maciewicz, R. A. et al. 1987) Coll. Relat. Res. 7:295.
8. Mason, R. W. (1989) Arch. Biochem. Biofyysejä. 273:367.
9. Troen, B. R. et al. (1991) Cell Growth Different. 2:23.
10. Gottesman, M. M. and M. E. Sobel (1980) Cell 19: 449.
11. Rabin, M. S. et al. (1986) Proc. Nat. Acad. Sci. USA 83: 357.
12. Gottesman, M. M. (1978) Proc. Nat. Acad. Sci. USA 75: 2767.
13. Cygler, M. and J. S. Mort (1997) Biochimie 79:645.
14. Sloane, B. F. (1990) Semin. Syöpäbiolia. 1:137.
15. Sloane, B. F. et al. (1990) Cancer Metastasis Ilm.9:333.
16. Hall, A. et al. (1995) J. Biol. Kemiaa. 270:5115.
17. Turk, B. et al. (1995) Biologinen Kemia Hoppe Seyler 376: 225.
18. Takeda, A. et al. (1995) FEBS Lett. 359:78.
19. Katunuma, N. (1990) Adv. Enzyme Regul. 30:377.
20. Ganz, T. (1994) Ciba Found. Symp. 186:62.
21. Gottesman, M. M. and F. Cabral (1981) Biochemistry 20:1659.
22. Denhardt, D. T. et al. (1987) onkogeeni 2:55.
23. Kirschke, H. et al. (2000) euroa. J. Cancer 36: 787.
24. Goretzki, L. et al. (1992) FEBS Lett. 297:112.
25. Espey, L. L. ja H. Lipner (1994) The Physiology of Reproduction (Knobil, E. N. and J. D. Neill, toim.), s. 725-780, Raven.
26. Robker, R. L. et al. (2000) Proc. Nat. Acad. Sci. USA 97: 4689.
27. Takahashi, H. et al. (1993) Am. Rev. Respir. Tämä. 147:1562.
28. Shapiro, S. D. et al. (1991) Ann. New York. Sci. 624:69.
29. Chapman, H. A. et al. (1994) Am. J. Respir. Crit. Care Med. 150: S155.
30. Lesser, M. et al. (1992) Am. Rev. Respir. Tämä. 145:661.
31. Taggart, C. C. et al. (2001) J. Biol. Kemiaa. 276:33345.