Vad är Cathepsin D?

Proteinet känt som cathepsin D finns endast inom celler och spelar en roll både i immunitet och mänsklig sjukdom. Immunceller som kallas makrofager skapar cathepsin D. Makrofager sätter in bakterier och genomgår sedan apoptos eller programmerad celldöd för att säkerställa att den invaderande organismen förstörs. Banan till apoptos orsakas av aktivering av cathepsin D inom makrofagen.

Cathepsin D’s roll i apoptos kan vara relaterad till en annan funktion av matsmältningen. Celler innehåller fack som kallas lysosomer, som kan hålla molekyler riktade till destruktion. I lysosomen verkar detta protein utföra en sådan funktion efter det att den har aktiverats. Aktiveringssekvensen, avlägsnandet av två aminosyragrupper, tillsammans med dess funktion, har lett forskare att gruppera detta protein med en familj av proteiner kända som peptidaser.

Uppgiften med peptidaser är att bryta peptidbindningar som finns i proteiner. Anledningen till att cathepsin D ursprungligen produceras som ett proenzyme som kräver aktivering är att skydda cellen. Om detta protein skulle produceras i en aktiv form skulle den attackera proteinerna inuti cellens egen cytoplasma. Av denna anledning förstas det först i lysosomen före aktivering och matsmältning.

När detta enzym produceras först genom RNA-transkription och översättning innehåller den en “tag” bestående av ett socker. Denna tagg tillåter lysosom-membranproteinerna att känna igen cathepsin D och att tillåta det i denna försiktigt skyddade delen av cellen. Detta enzym kräver en sur miljö att fungera korrekt, även om detta skydd ger sina nackdelar. I vissa sjukdomstillstånd kan lysosomen bli för sur, och enzymet kan börja attackera proteiner i dess membran.

Genen som kodar för detta protein, som specifikt kallas CTSD-genen, är föremål för mutation, som alla gener är. Vissa mutationer av CTSD-genen har förknippats med sjukdomar som bröstcancer. Detta beror troligen på genens roll vid initiering av apoptos, enligt forskning. Cathepsin D’s närvaro och uttryck kan användas som en tumörmarkör i bröstcancer. En sådan roll tillåter forskare att bestämma närvaron av cancerceller baserat på mängden av detta protein.

Funktionen av cathepsin D kan leda till en inblandning i Alzheimers. Ett annat protein i peptidasfamiljen, memapsin, har kopplats till vävnadsförstöring i Alzheimers. Vissa forskare tror att de också har hittat en länk mellan en mutation av CTSD-genen och den här neurodegenerativa sjukdomen.