stringtranslate.com

Катепсин Е

Катепсин E — это фермент ( EC 3.4.23.34), который у людей кодируется геном CTSE . [ 5] [6] [7] Фермент также известен как медленнодействующая протеиназа , аспарагиновая протеиназа мембран эритроцитов , SMP , EMAP , непепсиновая протеиназа , протеиназа катепсина D-подобной кислоты , протеиназа катепсина E-подобной кислоты , протеиназа катепсина D-типа ) — это фермент . [8] [9] [10] [6]

Катепсин E — это протеаза , обнаруженная у животных, а также у различных других организмов, которая принадлежит к группе аспарагиновых протеаз . У людей он кодируется геном CTSE , расположенным в 1q32 на хромосоме 1. [ 11] [12] [6] [13] Это внутриклеточный нелизосомальный гликопротеин , который в основном обнаруживается в коже и иммунных клетках. [14] Белок представляет собой аспартилпротеазу, которая функционирует как дисульфидно-связанный гомодимер и имеет олигосахаридную цепь типа с высоким содержанием маннозы. [15] Он является членом семейства пептидаз A1 и, следовательно, обладает специфичностью, аналогичной специфичности пепсина A и катепсина D. Катепсин E — это внутриклеточный фермент, который, по-видимому, не участвует в переваривании пищевого белка. Он обнаружен в наибольшем количестве на поверхностях клеток, продуцирующих эпителиальную слизь желудка. Это первая аспарагиновая протеаза, присутствующая в желудке плода, и она обнаруживается более чем в половине случаев рака желудка, что приводит к тому, что она, по-видимому, является онкофетальным антигеном . Для этого гена существуют варианты транскрипта, использующие альтернативные сигналы полиаденилирования , и два варианта транскрипта, кодирующие различные изоформы . [13] [14]

Дефицит уровня катепсина E в организме может играть роль в воспалительных заболеваниях кожи, таких как атопический дерматит , лечение которого будет зависеть от исправления функциональности и уровней белка в организме. [16] Наряду с ренином и катепсином D, катепсин E является одной из немногих известных аспарагиновых протеаз, которые вырабатываются в тканях человека, отличных от тканей желудочно-кишечного тракта и репродуктивного тракта. [17]

Структура

Структура катепсина E очень похожа на структуры катепсина D и BACE1 , и все 3 имеют почти идентичные области активного центра. Различия между ними заключаются в микроокружении, которое окружает их активные центры . Остатки DTG 96-98 и DTG 281-283 способствуют формированию активного центра фермента. Также имеются две пары дисульфидных связей в остатках Cys 272-276 и Cys 314-351. Два других остатка Cys в положениях 109 и 114 на аминокислотной цепи располагаются близко друг к другу в трехмерном пространстве, однако расстояние между их атомами серы составляет 3,53 Å, что слишком велико для образования надлежащей дисульфидной связи. Структура также имеет четыре водородные связи между остатками Asp активного центра и окружающими остатками. Отличительным фактором катепсина E по сравнению со структурой катепсина D и BACE1 является образование дополнительной водородной связи между остатками Asp 96 и Ser 99, а также отсутствие водородной связи с Leu/Met в Asp 281. [16]

Расположение

Фермент распространен в клетках желудочно-кишечного тракта , лимфоидных тканях, клетках крови, мочевыводящих органах и микроглии . Его внутриклеточная локализация в различных клетках млекопитающих отличается от локализации его аналога катепсина D. Катепсин E ассоциируется с мембранной тканью во внутриклеточных канальцах париетальных клеток желудка , желчных канальцах гепатоцитов, клетках проксимального канальца ринола в почках, эпителиальных клетках кишечника, трахеи и бронхов, остеокластах и ​​даже в эритроцитах. Его локализация в эндосомальных структурах может наблюдаться во многих различных типах клеток, таких как антигенпрезентирующие В-клеточные лимфобласты , желудочные клетки и микроглия. Его присутствие также обнаруживается в цистернах эндоплазматического ретикулума клетки . [15] [18]

Функция

Катепсин E играет жизненно важную роль в деградации белка, обработке антигена через путь MHC класса II [13] и генерации биоактивного белка. Также считается, что фермент участвует в выполнении пути нейрональной смерти, вызванной возрастом, а также в чрезмерной стимуляции рецепторов глутамата эксайтотоксинами и транзиторной ишемии переднего мозга . В эксперименте, проведенном на крысах, катепсин E был едва обнаружен в тканях мозга молодых крыс, однако у старых крыс его уровень был значительно повышен в неостриатуме и коре головного мозга . Фермент также экспрессировался на высоких уровнях в активированной микроглии области гиппокампа CA1 и в дегенерирующих нейронах в течение недели после транзиторной ишемии переднего мозга. [18] Катепсин E играет возможную роль в развитии хорошо дифференцированной аденокарциномы из кишечной метаплазии . [15] Фермент также играет роль в ассоциации с дендритными клетками, где он генерирует репертуар CD4 в ответ на собственные и чужеродные белки. [19]

Посттрансляционная модификация

Фермент гликозилирован . Различные типы клеток вносят свой вклад в различия в природу углеводной цепи. Высокоманнозный олигосахарид типа наблюдается в проферменте в фибробластах, однако зрелый фермент можно увидеть с олигосахаридом сложного типа. В мембранах эритроцитов зрелый фермент и профермент оба имеют олигосахарид сложного типа. Автокаталитическое расщепление производит две формы фермента, причем Форма 1 начинается с остатка Ile 54, а Форма 2 — с Thr 57. [20]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000196188 – Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000004552 – Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ Couvreur JM, Azuma T, Miller DA, Rocchi M, Mohandas TK, Boudi FA, Taggart RT (август 1990 г.). «Присвоение катепсина E (CTSE) участку хромосомы человека 1q31 с помощью гибридизации in situ и анализа гибридов соматических клеток». Цитогенетика и клеточная генетика . 53 (2–3): 137–9. doi :10.1159/000132914. PMID  2369841.
  6. ^ abc Azuma T, Pals G, Mohandas TK, Couvreur JM, Taggart RT (октябрь 1989 г.). "Человеческий желудочный катепсин E. Предсказанная последовательность, локализация на хромосоме 1 и гомология последовательностей с другими аспарагиновыми протеиназами". Журнал биологической химии . 264 (28): 16748–53. doi : 10.1016/S0021-9258(19)84768-3 . PMID  2674141.
  7. ^ «Ген Энтрез: катепсин E CTSE» .
  8. ^ Lapresle C, Puizdar V, Porchon-Bertolotto C, Joukoff E, Turk V (июнь 1986 г.). «Структурные различия между катепсином E кролика и катепсином D». Biological Chemistry Hoppe-Seyler . 367 (6): 523–6. doi :10.1515/bchm3.1986.367.1.523. PMID  3741628.
  9. ^ Yonezawa S, Fujii K, Maejima Y, Tamoto K, Mori Y, Muto N (ноябрь 1988 г.). «Дальнейшие исследования крысиного катепсина E: субклеточная локализация и существование активной субъединичной формы». Архивы биохимии и биофизики . 267 (1): 176–83. doi :10.1016/0003-9861(88)90021-5. PMID  3058036.
  10. ^ Jupp RA, Richards AD, Kay J, Dunn BM, Wyckoff JB, Samloff IM, Yamamoto K (сентябрь 1988 г.). «Идентификация аспарагиновых протеиназ из мембран эритроцитов человека и слизистой оболочки желудка (медленнодействующая протеиназа) как каталитически эквивалентных катепсину E». The Biochemical Journal . 254 (3): 895–8. doi :10.1042/bj2540895. PMC 1135167 . PMID  3058118. 
  11. ^ «CTSE катепсин E [Homo sapiens (человек)] - Ген - NCBI» . www.ncbi.nlm.nih.gov . Проверено 16 октября 2016 г.
  12. ^ Couvreur JM, Azuma T, Miller DA, Rocchi M, Mohandas TK, Boudi FA, Taggart RT (1990). «Присвоение катепсина E (CTSE) участку хромосомы человека 1q31 с помощью гибридизации in situ и анализа гибридов соматических клеток». Цитогенетика и клеточная генетика . 53 (2–3): 137–9. doi :10.1159/000132914. PMID  2369841.
  13. ^ abc Заиди Н., Кальбахер Х (март 2008 г.). «Катепсин Е: мини-обзор». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 367 (3): 517–22. дои : 10.1016/j.bbrc.2007.12.163. ПМИД  18178150.
  14. ^ ab Yasuda Y, Kageyama T, Akamine A, Shibata M, Kominami E, Uchiyama Y, Yamamoto K (июнь 1999 г.). «Характеристика новых флуорогенных субстратов для быстрого и чувствительного анализа катепсина E и катепсина D». Журнал биохимии . 125 (6): 1137–43. doi :10.1093/oxfordjournals.jbchem.a022396. PMID  10348917.
  15. ^ abc Саку Т, Сакаи Х, Сибата Ю, Като Ю, Ямамото К (декабрь 1991 г.). «Иммуноцитохимическое исследование различной внутриклеточной локализации катепсина E и катепсина D в клетках желудка человека и различных клетках крысы». Журнал биохимии . 110 (6): 956–64. doi : 10.1093/oxfordjournals.jbchem.a123696. ПМИД  1794985.
  16. ^ ab Chou KC (май 2005 г.). «Моделирование третичной структуры человеческого катепсина-E». Biochemical and Biophysical Research Communications . 331 (1): 56–60. doi :10.1016/j.bbrc.2005.03.123. PMID  15845357.
  17. ^ Лиз В.Е., Калинка С., Мич Дж., Кэппер С.Дж., Кук Н.Д., Кей Дж. (октябрь 1990 г.). «Генерация человеческого эндотелина катепсином Е». Письма ФЭБС . 273 (1–2): 99–102. дои : 10.1016/0014-5793(90)81060-2. PMID  2226872. S2CID  43466635.
  18. ^ ab Цукуба Т., Окамото К., Ясуда Ю., Морикава В., Наканиси Х., Ямамото К. (декабрь 2000 г.). «Новые функциональные аспекты катепсина D и катепсина E». Молекулы и клетки . 10 (6): 601–11. дои : 10.1007/s10059-000-0601-8. PMID  11211863. S2CID  20761872.
  19. ↑ Chain BM, Free P, Medd P, Swetman C, Tabor AB, Terrazzini N (февраль 2005 г.). «Экспрессия и функция катепсина Е в дендритных клетках». Журнал иммунологии . 174 (4): 1791–800. doi : 10.4049/jimmunol.174.4.1791 . ПМИД  15699105.
  20. ^ «CTSE - предшественник катепсина E - Homo sapiens (человек) - ген и белок CTSE» . www.uniprot.org . Проверено 16 октября 2016 г.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки