Кіріспе

Хомо сапиенс түріндегі ақуызды кодтайтын ген Катепсин S - адамда CTSS генінің кодтауындағы ақуыз. Бұл ген үшін баламалы полиаденолирлеу сигналдарын пайдаланатын транскрипт нұсқалары бар. Катепсин S антигенді ұсынатын жасушаларда, соның ішінде макрофагтарда, В лимфоциттерінде, дендриттік жасушаларда және микроклияларында экспрессияланады. Катепсин S кейбір эпителий жасушаларында экспрессияланады. Оның экспрессиясы интерферон гаммамен стимуляцияланғаннан кейін адам кератиноциттерінде айтарлықтай жоғарылайды, ал псориатикалық кератиноциттерде оның экспрессиясы қабынуға ықпал ететін факторлардың стимуляциясынан жоғарылайды. Керісінше, қабықшаның тимиялық эпителий жасушалары катепсин S экспрессияламайды. Көптеген лизосомалық протеазалардың pH оптимумы қышқыл болса, катепсин S ерекшелік болып табылады. Бұл фермент бейтарап рН- де каталитикалық белсенді болып қалады және рН- нің оңтайлы деңгейі 6, 0 - мен 7, 5 - аралығында болады. Лизосомалық протеазалардың көпшілігі тұрақтылығындағы проблемалар салдарынан лизосома ішінде қалады. Ал S катепсині тұрақты болып қалады және лизосомадан тыс жерде физиологиялық рөл атқарады. Иммундық жасушалар, соның ішінде макрофагтар мен микроглиялар, липополисахаридтер, қабынуға ықпал ететін цитокиндер мен нейтрофилдер сияқты қабыну медиаторларына жауап ретінде S катепсинін бөліп шығарады. In vitro 3M мочевинаның қатысуымен катепсин S ферментінің белсенділігі сақталады. Катепсин S зимоген ретінде өндіріледі және өңдеу арқылы белсендіріледі. Катепсин S белсенділігі оның эндогенді ингибиторы цистатин С арқылы тығыз реттеледі, ол да антигенді ұсынуда рөл атқарады. Цистатин А және В цистатин С- ге қарағанда төмен белсенділікке ие. Катепсин S- нің белсенді бөліну орындарында (Val Val Arg) әр жағынан кем дегенде екі амин қышқылы болуы керек. Лизосомальды протеазалар лизосомаларда белокты соңғы рет ыдыратады, ал S катепсині өзінің ерекше физиологиялық рөліне ие.

Антигеннің көрсетілуіндегі рөлі

Бұл фермент антигеннің пайда болуында маңызды рөл атқарады. ІІ класты ірі гистоқоғамдылық кешені молекулалары иммундық жасушалардың антигенін ұсыну бетінде ұсынылу үшін шағын пептидтік фрагменттермен өзара әрекеттеседі. Катепсин S антигенді кешенге жүктеуге кедергі келтіретін инвариант немесе Ii тізбегінің ыдырауына қатысады. Бұл ыдырау лизосомада жүреді. С- катепсиннің әрекеті аспартил протеазалары арқылы екі рет бөлініп шығады. Катепсин S Ii (IiP1) фрагментін бөліп, Ii- нің CLIP деп аталатын шағын бөлігін қалдырады, ол кешенмен тікелей байланысты болады. II- дің протеолиттік ыдырауы маңызды, өйткені ол CLIP- тің MHC II- ден ажырауына мүмкіндік береді, содан кейін кешен таңдалған антигенді жүктей алады. Антигенді жүктегеннен кейін MHC II молекуласы жасушаның бетінде орналасады. Осылайша, S катепсині шамадан тыс экспрессияланғанда II- гертрогеннің ерте ыдырауына, II МГК- нің кейде жүктелуіне және аутоиммундық шабуылға әкелуі мүмкін деп болжауға болады. Керісінше, S катепсинін ингибициялау Ii- нің ыдырауын кешіктіреді және антигенді MHC II- ге жүктейді, сондай- ақ жасуша бетінде MHC II- де бөлінбеген Li фрагменттерінің орынсыз болуы. Бұл иммундық реакцияны әлсіретіп, әлсіретеді. Мысалы, МХК II-нің бұл түрі Т-күҙәндектердің көбеюін ынталандыруда өте тиімді болмайды. Макрофагтарда S катепсинін F катепсинін ауыстыруға болады.

ЭКМ-нің бұзылуындағы рөлі

Сырға шығарылған катепсин S кейбір клеткадан тыс матрицаның (ECM) ақуыздарын ажыратады. Катепсин S - ең күшті эластаза деп саналуы мүмкін. Ұсынылған катепсин S субстраттарының тізіміне ламинин, фибронектин эластин, остеокальцин және кейбір коллагендер кіреді. Сонымен қатар, ол хондроитин сульфатын, гепаран сульфатын және базальды мембрананың протеогликандарын ажыратады. Катепсин S өзінің эластолиттік және коллагенолиттік белсенділігі арқылы қан тамырларының өткізгіштігі мен ангиогенезінде белсенді рөл атқарады. Мысалы, ламинин 5 катепсин S- нің бөлінуі проангиогендік пептидтердің пайда болуына әкеледі. Катепсин S экспрессиясын ісіктік жасушалар бөліп шығаратын қабынуға ықпал ететін факторлар тудыруы мүмкін. Туморогенез кезінде S катепсині ісіктің өсуін ынталандырады.

Цитокинді реттеудегі рөлі

Сонымен қатар, катепсин S экспрессиясы мен белсенділігі псориазмен ауыратын науқастардың терісінде жоғары реттеледі. Псориаз патологиясын туындатуда оның нақты рөлі бар- жоғы әлі белгісіз, алайда сол зерттеуде оның псориазмен байланысты IL 36γ қабынуға қарсы цитокинді арнайы бөлініп, белсендіретіндігі көрсетілді.

Түсіну

Катепсин S ноцицепция, оның ішінде қышу мен асқазан- ішек ауруы кезінде әсер етеді. Катепсин S қышыну мен ауырсынуды тудыратын механизм цистеин протеазасының протеаза белсендірілген 2 және 4 рецепторларын белсендіре алатын қабілетімен сәйкес келеді. Коммерциялық ингибиторлардың тізіміне пецилопептин (ацетил Leu Val CHO) және басқа да ингибиторлар кіреді.

Клиникалық маңызы

Катепсин S IV типті астроцитомалар (глиобластома мультиформ) бар науқастардың прогностикалық фактор болып табылады және оның ингибициялануы өмір сүру уақытын орташа есеппен 5 айға жақсартады. Бұл цистеин ферменті басқа протеаздармен бірлесіп әрекет ете алмай, мидың клеткадан тыс матрицасын бұза алмайды. Осылайша ісік таралуы тоқтатылады. Ғалымдар жаңа ғана бұл ферменттің өлімді алдын ала болжайтынын мәлімдеді, өйткені оның жүрек аурулары мен қатерлі ісіктерге байланысты екені дәлелденді. (көшірме сөз)