catepsina L, o endopeptidază lizozomală exprimată în majoritatea celulelor eucariote, este un membru al familiei de proteinaze cisteină asemănătoare papainei.1-3 catepsina l joacă un rol major în procesarea antigenului, invazia tumorală și metastazele, resorbția osoasă și rotația proteinelor intracelulare și secretate implicate în reglarea creșterii.4-6 deși recunoscută în mod obișnuit ca o protează lizozomală, catepsina L este, de asemenea, secretată. Această protează cu spectru larg este puternică în degradarea mai multor proteine extracelulare (laminine, fibronectină, colageni I și IV, elastină și alte proteine structurale ale membranelor bazale), precum și proteine serice și proteine citoplasmatice și nucleare.3,7,8

gena catepsinei L este activată de o varietate de factori de creștere (PDGF și EGF), promotori tumorali (inclusiv V-ras, v-src și v-mos) și mesageri secundari (cAMP).Expresia 4,9-12 a catepsinelor este reglată de inhibitori naturali ai catepsinelor,inclusiv pro-peptidele proteazelor cisteinei asemănătoare papainei, 13 Cistatine,14,15 și Stefin B. 16, 17 antigenul carcinomului cu celule scuamoase (SSCA)18 și C-Haras P21 uman (legat de Cistatina b) s-au dovedit a inhiba în mod specific catepsina L. 19 Pro-bucata de defensine asemănătoare catelinei conservate (peptide antimicrobiene este îndepărtat numai în timpul eliberării granulelor, inhibă, de asemenea, catepsina L.20

spre deosebire de formele precursoare ale altor membri ai familiei papainei, pro-catepsina l de 43 kDa în sine este secretată din diferite celule. Pro-catepsina L este principala proteină excretată a fibroblastelor de șoarece transformate malign și este, de asemenea, una dintre principalele proteaze acide de cisteină din celulele mamiferelor.2 Conversia de la proenzimă la forma matură a catepsinei L este influențată de contactul celulă-celulă și de componentele matricei extracelulare (ECM), cum ar fi sulfatul de heparină și glicozaminoglicanii.5 reglarea genei catepsinei L și funcțiile extracelulare ale PRO-catepsinei l secretate sunt strâns cuplate.2

catepsina l poate promova invazia celulelor tumorale și metastazele prin catalizarea degradării matricei interstițiale și a membranelor bazale, permițând astfel celulelor canceroase să invadeze local și să metastazeze în locuri îndepărtate. Mai multe linii celulare care formează tumori sunt cunoscute pentru a produce în exces catepsina L. 21 nivelul ARNm al catepsinei L este legat de potențialul metastatic in vivo al celulelor transformate malign.22 inhibarea ARN antisens a expresiei catepsinei l reduce tumorigenicitatea în două linii celulare maligne (celule SP de mielom și celule L), sugerând că catepsina L este un factor critic în creșterea tumorii.23 scindarea catepsinei l activează activatorul de plasminogen de tip urokinază (uPA) prin hidroliză.24

proteazele participă la degradarea țesuturilor și remodelarea ECM la vârful foliculului pre-ovulator, ducând în cele din urmă la ruperea foliculară pe marginea exterioară a ovarului și eliberarea ovocitului Matur.25 atât catepsina L, cât și ADAMTS1 pot juca roluri critice în evenimentele proteolitice ale procesului de ovulație.26 catepsina L este indusă în celulele granuloase ale foliculilor în creștere de către hormonul de stimulare a foliculului. Nivelurile ridicate de catepsină l ARNm sunt, de asemenea, induse de hormonul luteinizant într-o manieră dependentă de receptorul progesteronului în foliculii pre-ovulatori.

teoriile actuale sugerează că emfizemul pulmonar se dezvoltă din cauza pierderii progresive sau a deranjării elastinei pulmonare printr-un proces mediat de enzimele elastinolitice (inclusiv catepsinele B, H, K, L și s) derivate din macrofage alveolare.27-30 catepsina l inactivează proteolitic inhibitorul secretor de leucoprotează (SLPI), alfa1-antitripsina și doi inhibitori majori de protează ai tractului respirator.31 aceste observații, combinate cu demonstrarea activității crescute a catepsinei L în lichidul epitelial al plămânilor pacienților cu emfizem, au condus la sugestia că această enzimă poate fi importantă în progresia acestei boli.

1. Roth, W. și colab. (2000) FASEB J. 14:2075.
2. Ishidoh, K. și E. Kominami (1998) Biol. Chem. 379:131.
3. Barrett, A. J. și H. Kirschke (1981) metode Enzimol. 80 (PtC):535.
4. Kane, S. E. și M. M. Gottesman (1990) Semin. Cancer Biol. 1:127.
5. Ishidoh, K. și E. Kominami (1995) Biochem. Biophys. Res. Commun. 217:624.
6. Kirschke, H. și colab. (1979) Ciba Găsit. Simp. 75:15.
7. Maciewicz, R. A. și colab. (1987) col. Relat. Res. 7: 295.
8. Mason, R. W. (1989) arh. Biochem. Biophys. 273:367.
9. Troen, B. R. și colab. (1991) Creșterea Celulelor Diferă. 2:23.Gottesman, M. M. și M. E. Sobel (1980) celula 19:449.
10. Rabin, M. S. și colab. (1986) Proc. Nat. Acad. Sci. Statele Unite ale Americii 83: 357.
11. Gottesman, M. M. (1978) Proc. Nat. Acad. Sci. Statele Unite ale Americii 75: 2767.
12. Cygler, M. și J. S. Mort (1997) Biochimie 79:645.
13. Sloane, B. F. (1990) Semin. Cancer Biol. 1:137.
14. Sloane, B. F. și colab. (1990) Metastaza Cancerului Rev.9:333.
15. Hall, A. și colab. (1995) J. Biol. Chem. 270:5115.
16. Turk, B. și colab. (1995) Chimie Biologică Hoppe Seyler 376:225.
17. Takeda, A. și colab. (1995) februarie Lett. 359:78.
18. Katunuma, N. (1990) Adv.Enzyme Regul. 30:377.
19. Ganz, T. (1994) Ciba găsit. Simp. 186:62.Gottesman, M. M. și F. Cabral (1981) Biochimie 20:1659.
20. Denhardt, D. T. și colab. (1987) Oncogene 2:55.
21. Kirschke, H. și colab. (2000) Eur. J. Cancer 36: 787.
22. Goretzki, L. și colab. (1992) februarie Lett. 297:112.
23. Espey, L. L. și H. Lipner (1994) fiziologia reproducerii (Knobil, E. N. și J. D. Neill, ed.), PP. 725-780, corb.
24. Robker, R. L. și colab. (2000) Proc. Nat. Acad. Sci. Statele Unite ale Americii 97: 4689.
25. Takahashi, H. și colab. (1993) Am. Rev. Respir. Dis. 147:1562.
26. Shapiro, S. D. și colab. (1991) Ann. NY Acad. Sci. 624:69.
27. Chapman, H. A. și colab. (1994) Am. J. Respir. Crit. Care Med. 150: S155.
28. Lesser, M. și colab. (1992) Am. Rev. Respir. Dis. 145:661.
29. Taggart, C. C. și colab. (2001) J. Biol. Chem. 276:33345.