Cathepsin E är ett enzym ( EC 3.4.23.34 ) som hos människor kodas av CTSE -genen . Enzymet är också känt som långsamt rörligt proteinas , erytrocytmembran asparaginproteinas , SMP , EMAP , icke-pepsinproteinas , katepsin D-liknande syraproteinas , katepsin E-liknande syraproteinas , katepsin D-typ proteinas) är ett enzym .
Cathepsin E är ett proteas som finns i djur, såväl som i olika andra organismer, som tillhör asparaginproteasgruppen . Hos människor kodas den av CTSE- genen som ligger vid 1q32 på kromosom 1 . Det är ett intracellulärt icke-lysosomalt glykoprotein som främst finns i huden och i immunceller. Proteinet är ett aspartylproteas som fungerar som en disulfidkopplad homodimer och har en oligosackaridkedja av typen högmannos. Det är en medlem av peptidas A1-familjen och observerar därför specificitet liknande den för Pepsin A och Cathepsin D. Cathepsin E är ett intracellulärt enzym och verkar inte vara inblandat i matsmältningen av protein. Det finns i högsta överflöd på magens epitelslemproducerande cellytor. Det är det första asparaginsyraproteaset som finns i fostrets mage och finns i mer än hälften av magcancer, vilket leder till att det verkar vara ett oncofetalt antigen . Transkriptvarianter som använder alternativa polyadenyleringssignaler och två transkriptvarianter som kodar för olika isoformer existerar för denna gen.
En brist på nivåerna av Cathepsin E i kroppen kan spela en roll vid inflammatoriska hudsjukdomar som atopisk dermatit , för vilka behandling skulle förlita sig på att fixera funktionalitet och nivåer av proteinet i kroppen. Tillsammans med renin och Cathepsin D är Cathepsin E en av de få asparaginproteaser som är kända för att göras i andra mänskliga vävnader än de i gastrointestinala och fortplantningsorgan.
Strukturen för Cathepsin E är mycket lik de för Cathepsin D och BACE1 , och alla 3 har nästan identiska områden med aktiva ställen. Skillnaderna mellan dem ligger i mikromiljöerna som omger deras aktiva platser . Resterna DTG 96-98 och DTG 281-283 bidrar till bildningen av enzymets aktiva ställe. Det finns också två par av disulfidbindningar vid resterna Cys 272-276 och Cys 314-351. Två andra Cys-rester vid positionerna 109 och 114 på aminosyrakedjan ligger nära varandra i tredimensionellt utrymme, men avståndet mellan deras svavelatomer är 3,53 Å, vilket är för stort för bildandet av en riktig disulfidbindning. Strukturen har också fyra vätebindningar mellan Asp-resterna på det aktiva stället och de omgivande resterna. En utmärkande faktor för Cathepsin E i jämförelse med strukturen av Cathepsin D och BACE1 kan ses vid bildandet av en extra vätebindning mellan Asp 96 och Ser 99 resterna, och frånvaron av en vätebindning med Leu/Met vid Asp 281.
Plats
Enzymet distribueras i celler i mag-tarmkanalen , lymfoida vävnader, blodkroppar, urinorgan och mikroglia . Dess intracellulära lokalisering i olika däggdjursceller skiljer sig från dess analog Cathepsin D. Cathepsin E associeras med membranvävnaden i de intracellulära canaliculi av gastriska parietalceller , gallcanaliculi av leverceller, celler i rinal proximal tubuli i njuren, epitelial celler i tarmen, luftstrupen och bronkierna, osteoklaster och även i erytrocyter. Dess lokalisering i endosomstrukturerna kan ses i många olika celltyper såsom antigenpresenterande B-cellslymfoblaster, magceller och mikroglia. Dess närvaro detekteras också i cisternerna i cellens endoplasmatiska retikulum .
Fungera
Cathepsin E spelar en viktig roll i proteinnedbrytning, antigenbearbetning via MHC klass II- vägen och generering av bioaktivt protein. Enzymet tros också vara involverat i utförande av åldersinducerad neuronal dödsväg samt överdriven stimulering av glutamatreceptorer med excitotoxiner och övergående ischemi i framhjärnan . I ett experiment utfört på råttor upptäcktes Cathepsin E knappt i hjärnvävnaden hos unga råttor, men hos äldre råttor ökade dess nivå kraftigt i neostriatum och hjärnbarken . Enzymet uttrycktes också i höga nivåer i de aktiverade mikroglia i hippocampus CA1-regionen och i degenererande neuroner under en vecka efter övergående ischemi i framhjärnan. Cathepsin E har en möjlig roll i utvecklingen av väldifferentierat adenokarcinom från intestinal metaplasi . Enzymet spelar också en roll i samband med dendritiska celler där det genererar CD4-repertoaren som svar på egna och främmande proteiner.
Modifiering efter översättning
Enzymet är glykosylerat . Olika celltyper bidrar till skillnaderna i kolhydratkedjans karaktär. En oligosackarid av hög mannostyp observeras i proenzymet i fibroblaster, men det mogna enzymet kan ses med en oligosackarid av komplex typ. I erytrocyternas membran har det mogna enzymet och proenzymet båda en oligosackarid av komplex typ. Autokatalytisk klyvning producerar två former av enzymet, med Form 1 som börjar vid rest Ile 54 och Form 2 vid Thr 57.
Saku T, Sakai H, Shibata Y, Kato Y, Yamamoto K (december 1991). "En immunocytokemisk studie på distinkt intracellulär lokalisering av cathepsin E och cathepsin D i mänskliga magceller och olika råttceller". Journal of Biochemistry . 110 (6): 956–64. doi : 10.1093/oxfordjournals.jbchem.a123696 . PMID 1794985 .
Athauda SB, Matsuzaki O, Kageyama T, Takahashi K (april 1990). "Strukturella bevis för två isozymiska former och kolhydratfäststället för humant gastriskt cathepsin E". Biokemisk och biofysisk forskningskommunikation . 168 (2): 878–85. doi : 10.1016/0006-291X(90)92403-M . PMID 2334440 .
Takeda-Ezaki M, Yamamoto K (augusti 1993). "Isolering och biokemisk karakterisering av procathepsin E från humana erytrocytmembran". Arkiv för biokemi och biofysik . 304 (2): 352–8. doi : 10.1006/abbi.1993.1361 . PMID 8346912 .
Schulz TF, Reeves JD, Hoad JG, Tailor C, Stephens P, Clements G, Ortlepp S, Page KA, Moore JP, Weiss RA (februari 1993). "Effekt av mutationer i V3-loopen av HIV-1 gp120 på smittsamhet och mottaglighet för proteolytisk klyvning". AIDS-forskning och mänskliga retrovirus . 9 (2): 159–66. doi : 10.1089/aid.1993.9.159 . PMID 8457383 .
Finzi G, Cornaggia M, Capella C, Fiocca R, Bosi F, Solcia E, Samloff IM (mars 1993). "Cathepsin E i follikelassocierat epitel i tarm och tonsiller: lokalisering till M-celler och möjlig roll i antigenbearbetning". Histokemi . 99 (3): 201–11. doi : 10.1007/BF00269138 . PMID 8491674 . S2CID 6045937 .
Sealy L, Mota F, Rayment N, Tatnell P, Kay J, Chain B (augusti 1996). "Reglering av cathepsin E-uttryck under human B-cellsdifferentiering in vitro". European Journal of Immunology . 26 (8): 1838–43. doi : 10.1002/eji.1830260826 . PMID 8765029 . S2CID 29006370 .
Bernstein HG, Reichenbach A, Wiederanders B (januari 1998). "Cathepsin E-immunreaktivitet i mänskliga ögonvävnader: påverkan av åldrande och patologiska tillstånd". Neurovetenskapsbrev . 240 (3): 135–8. doi : 10.1016/S0304-3940(97)00946-4 . PMID 9502222 . S2CID 9176410 .
Cook M, Caswell RC, Richards RJ, Kay J, Tatnell PJ (maj 2001). "Reglering av human och mus procathepsin E genuttryck". European Journal of Biochemistry . 268 (9): 2658–68. doi : 10.1046/j.1432-1327.2001.02159.x . PMID 11322887 .
