Биология и медицина

Абстрактный

Два лица катепсина D: физиологический ангел-хранитель и патологический демон

Жила Халхали-Эллис и Мэри Джей Си Хендрикс

С момента своего открытия в качестве лизосомальной гидролазы катепсин D (CatD) стал предметом пристального внимания многочисленных ученых. Эти накопленные усилия определили его биосинтетический путь, структуру и сопутствующие белки в контексте его предполагаемой функции «ведения домашнего хозяйства». Однако за последние два десятилетия CatD превратился в многофункциональный фермент, участвующий во множестве биологических процессов за пределами своей первоначальной роли «ведения домашнего хозяйства». CatD отвечает за избирательное и ограниченное расщепление (совершенно отличное от неспецифической деградации белка) определенных субстратов, жизненно важных для правильной клеточной функции. Эти протеолитические события имеют решающее значение для контроля биологических процессов, включая прогрессию клеточного цикла, дифференциацию и миграцию, морфогенез и ремоделирование тканей, иммунологические процессы, овуляцию, оплодотворение, рост нейронов, ангиогенез и апоптоз. В соответствии с биологической значимостью CatD, его дефицит, измененная регуляция или посттрансляционная модификация лежат в основе важных патологических состояний, таких как рак, атеросклероз, неврологические и кожные заболевания. В частности, нерегулируемый синтез, посттрансляционные модификации и гиперсекреция CatD, наряду с его митогенными эффектами, являются установленными признаками рака. Что еще более важно, но менее изучено, его значение в регуляции чувствительности к противораковым препаратам. В этом обзоре описываются посттрансляционные модификации CatD, клеточный трафик, секреция и партнеры по связыванию белков в нормальной молочной железе, а также повторно излагается «сайт-специфическая» функция CatD, которая, скорее всего, продиктована его посттрансляционными модификациями и партнерами по связыванию. Примечательно, что подчеркивается связь CatD с одним из его партнеров по связыванию в контексте чувствительности к препаратам, с оптимизмом, что это может способствовать разработке более эффективных химиотерапевтических агентов, адаптированных для индивидуальных пациентов.