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Catepsina Z

La catepsina Z , también llamada catepsina X o catepsina P , es una proteína que en humanos está codificada por el gen CTSZ . [ 5 ] [ 6 ] Es un miembro de la familia de las cate...

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La catepsina Z , también llamada catepsina X o catepsina P , es una proteína que en humanos está codificada por el gen CTSZ . [ 5 ] [ 6 ] Es un miembro de la familia de las catepsinas de cisteína , proteasas de cisteína , que tiene 11 miembros. [ 7 ] Como una de las 11 catepsinas, la catepsina Z presenta características distintivas. Se ha informado que la catepsina Z está involucrada en la malignidad del cáncer y la inflamación .

Estructura

Gene

El gen CTSZ se localiza en 20q13.32 en el cromosoma 20 y consta de 6 exones . Se han encontrado al menos dos variantes de transcripción de este gen, pero solo se ha determinado la longitud completa de una de ellas. [ 6 ]

Proteína

La catepsina Z se caracteriza por una inserción inusual y única de 3 aminoácidos en la región altamente conservada entre la glutamina del supuesto agujero del oxinión y la cisteína del sitio activo . La región pro de la catepsina Z no comparte similitud significativa con otras secuencias de la familia de las catepsinas. [ 8 ] Contiene solo 41 residuos de aminoácidos sin el motivo conservado de ERFNIN o GNFD que se encuentra en otras proteinasas de cisteína. Además, la secuencia de la región pro no contiene ningún residuo de lisina.

Función

La proteína codificada por este gen es una cisteína proteasa lisosomal y miembro de la familia de peptidasas C1. Presenta actividad tanto carboximonopeptidasa como carboxidipeptidasa . Hasta la fecha, se han identificado once cisteína proteasas humanas, incluyendo catepsina B , catepsina C , catepsina F , catepsina H , catepsina K , catepsina L , catepsina L2 o V, catepsina O , catepsina S , catepsina Z y catepsina W. Estas cisteína proteasas pertenecen a la familia de la papaína y representan un componente principal del sistema proteolítico lisosomal. Además de desempeñar un papel fundamental en la degradación y el recambio de proteínas, estas proteasas parecen tener una función extracelular en diversas condiciones normales y patológicas. La catepsina Z humana presenta características distintivas respecto a otras cisteína proteasas humanas. [ 9 ] Es una exopeptidasa con actividad carboxipeptidasa estricta, mientras que la mayoría de las otras catepsinas son endopeptidasas. [ 7 ] La catepsina Z tiene un motivo Arg-Gly-Asp de unión a integrina expuesto dentro del propéptido de la enzima, a través del cual se ha demostrado que la catepsina Z interactúa con varias integrinas durante la homeostasis normal , los procesos inmunitarios y el cáncer. [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] También se ha demostrado que se une a proteoglicanos de sulfato de heparina de la superficie celular , lo que indica posibles funciones en la adhesión celular y la fagocitosis . [ 14 ]

Importancia clínica

Este gen se expresa de forma ubicua en líneas celulares cancerosas y tumores primarios y, al igual que otros miembros de esta familia, puede estar implicado en la tumorigénesis. Por ejemplo, la catepsina Z promueve la invasión y la migración mediante un mecanismo no catalítico, lo que sugiere que múltiples modos de invasión celular pueden estar implicados en la malignidad del cáncer. [ 13 ] También se ha descrito que la catepsina Z tiene una función protectora, pero no proteolítica, en la enfermedad gástrica inflamatoria. [ 15 ] En otro estudio se informa que la catepsina Z puede ser responsable de la muerte de las neuronas dopaminérgicas y, por lo tanto, estar implicada en la cascada patogénica. [ 16 ] Se ha encontrado un polimorfismo de un solo nucleótido en CTSZ asociado con la susceptibilidad a la tuberculosis , lo que indica que las vías que involucran a esta proteína podrían generar nuevas terapias para la tuberculosis. [ 17 ]

Interacciones

Se ha demostrado que la catepsina Z interactúa con las siguientes proteínas: CEP55 , FBXO6 , KIFC1 , KRT40 , KRTAP5-9 , KRTAP5-9 , LYPLAL1 , MID2 , MSN , MTUS2 , NOTCH2NL , PLK2 , PLSCR1 , SGOL2 y SPRED2 . [ 18 ]

También se ha descubierto que la catepsina Z interactúa con:

Referencias

  1. 1 2 3 GRCh38: Versión 89 de Ensembl: ENSG00000101160 – Ensembl , mayo de 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: Versión 89 de Ensembl: ENSMUSG00000016256 – Ensembl , mayo de 2017
  3. ↑ "Referencia humana de PubMed:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ↑ "Referencia de PubMed sobre el ratón:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE . UU .
  5. ↑ Santamaría I, Velasco G, Pendás AM, Fueyo A, López-Otín C (julio de 1998). "Catepsina Z, una nueva proteinasa de cisteína humana con un dominio de propéptido corto y una ubicación cromosómica única" . The Journal of Biological Chemistry . 273 (27): 16816–23 . doi : 10.1074/jbc.273.27.16816 . PMID 9642240 . 
  6. 1 2 "Entrez Gene: CTSZ catepsina Z" .
  7. 1 2 Turk V, Stoka V, Vasiljeva O, Renko M, Sun T, Turk B, Turk D (enero de 2012). " Catepsinas de cisteína: de la estructura, función y regulación a nuevas fronteras" . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteínas y proteómica . 1824 (1): 68– 88. doi : 10.1016/j.bbapap.2011.10.002 . PMC 7105208. PMID 22024571 .  
  8. ^ Nägler DK, Zhang R, Tam W, Sulea T, Purisima EO, Ménard R (septiembre de 1999). "Catepsina X humana: una cisteína proteasa con actividad carboxipeptidasa única". Bioquímica . 38 (39): 12648– 54. doi : 10.1021/bi991371z . PMID 10504234 . 
  9. ↑ Nägler DK, Ménard R (agosto de 1998). "Catepsina X humana: una nueva proteasa de cisteína de la familia de la papaína con una proregión muy corta e inserciones únicas" . FEBS Letters . 434 ( 1–2 ): 135–9 . doi : 10.1016/s0014-5793(98)00964-8 . PMID 9738465. S2CID 22899822 .  
  10. ↑ Lechner AM, Assfalg-Machleidt I, Zahler S, Stoeckelhuber M, Machleidt W, Jochum M, Nägler DK (diciembre de 2006). "La unión dependiente de RGD de la procatapsina X a la integrina alfavbeta3 media las propiedades de adhesión celular" . The Journal of Biological Chemistry . 281 (51): 39588–97 . doi : 10.1074/jbc.M513439200 . PMID 17065156 . 
  11. ↑ Kos J, Jevnikar Z, Obermajer N (abril-junio de 2009). "El papel de la catepsina X en la señalización celular" . Cell Adhesion & Migration . 3 (2): 164–6 . doi : 10.4161/cam.3.2.7403 . PMC 2679876. PMID 19262176 .  
  12. ^ Obermajer N, Svajger U, Bogyo M, Jeras M, Kos J (noviembre de 2008). "La maduración de las células dendríticas depende de la escisión proteolítica por la catepsina X" . Revista de biología de leucocitos . 84 (5): 1306– 15. doi : 10.1189/jlb.0508285 . PMC 3252843 . PMID 18701767 .  
  13. 1 2 3 Akkari L, Gocheva V, Kester JC, Hunter KE, Quick ML, Sevenich L, Wang HW, Peters C, Tang LH, Klimstra DS, Reinheckel T, Joyce JA (octubre de 2014). "Funciones distintas de la catepsina Z derivada de macrófagos y de células cancerosas se combinan para promover la malignidad tumoral a través de interacciones con la matriz extracelular" . Genes & Development . 28 (19): 2134– 50. doi : 10.1101/gad.249599.114 . PMC 4180975. PMID 25274726 .  
  14. 1 2 Teller A, Jechorek D, Hartig R, Adolf D, Reißig K, Roessner A, Franke S (enero de 2015). "Disregulación de las vías de señalización apoptótica por interacción de RPLP0 y catepsina X/Z en el cáncer gástrico". Pathology, Research and Practice . 211 (1): 62– 70. doi : 10.1016/j.prp.2014.09.005 . PMID 25433997 . 
  15. ↑ Krueger S, Bernhardt A, Kalinski T, Baldensperger M, Zeh M, Teller A, Adolf D, Reinheckel T, Roessner A, Kuester D (2013). "Inducción de respuestas premalignas del huésped por deficiencia de catepsina x/z en ratones infectados con Helicobacter pylori" . PLOS ONE . 8 (7) e70242. Bibcode : 2013PLoSO...870242K . doi : 10.1371/journal.pone.0070242 . PMC 3728094. PMID 23936173 .  
  16. ↑ Pišlar AH, Zidar N, Kikelj D, Kos J (julio de 2014). "La catepsina X promueve la apoptosis inducida por 6-hidroxidopamina en células PC12 y SH-SY5Y". Neuropharmacology . 82 : 121–31 . doi : 10.1016 /j.neuropharm.2013.07.040 . PMID 23958447. S2CID 22499368 .  
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Lecturas adicionales

  • Nägler DK, Ménard R (agosto de 1998). "Catepsina X humana: una nueva proteasa de cisteína de la familia de la papaína con una proregión muy corta e inserciones únicas" . FEBS Letters . 434 ( 1–2 ): 135–9 . doi : 10.1016/S0014-5793(98)00964-8 . PMID 9738465. S2CID 22899822 .  
  • Pungercar J, Ivanovski G (2000). "Identificación y clonación molecular de la catepsina P, una nueva proteasa de cisteína putativa humana de la familia de la papaína". Pflügers Archiv . 439 (3 Suppl): R116–8. doi : 10.1007/s004240000112 . PMID 10653162. S2CID 22775842 .  
  • Pungercar J, Viyjak A, Ivanovski G, Krizaj I (2000). "Expresión tisular e inmunolocalización de una nueva catepsina P humana". Archivo Pflügers . 439 (3 suplementos): R119–21. doi : 10.1007/s004240000113 . PMID 10653163 . S2CID 22728027 .  
  • Sivaraman J, Nägler DK, Zhang R, Ménard R, Cygler M (enero de 2000). "Estructura cristalina de la procatapsina X humana: una proteasa de cisteína con la región pro unida covalentemente a la cisteína del sitio activo". Journal of Molecular Biology . 295 (4): 939– 51. doi : 10.1006/jmbi.1999.3410 . PMID 10656802 . 
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  • Lechner AM, Assfalg-Machleidt I, Zahler S, Stoeckelhuber M, Machleidt W, Jochum M, Nägler DK (diciembre de 2006). "La unión dependiente de RGD de la procatapsina X a la integrina alfavbeta3 media las propiedades adhesivas celulares" . The Journal of Biological Chemistry . 281 (51): 39588–97 . doi : 10.1074/jbc.M513439200 . PMID 17065156 . 
  • Base de datos en línea MEROPS para peptidasas y sus inhibidores: C01.013
  • Resumen de toda la información estructural disponible en el PDB para UniProt : Q9UBR2 (Catepsina Z) en el PDBe-KB .