カテプシンDは、細胞内および細胞外のタンパク質の分解に重要なリソソームプロテアーゼである。この酵素はタンパク質のターンオーバー、アポトーシス、様々な細胞シグナル伝達プロセスに必須である。
カテプシンDレベル
カテプシンは主要な哺乳類のリソソームプロテアーゼであり、組織や骨のリモデリング、抗原プロセッシングと提示、タンパク質、ホルモン、神経ペプチドのプロセッシング、創傷治癒、アポトーシス、そして癌、炎症、アテローム性動脈硬化症、関節リウマチなどの疾患の発症と進行に関与している。カテプシンDは、組織や骨のリモデリング、抗原のプロセシングと提示、タンパク質、ホルモン、神経ペプチドのプロセシング、創傷治癒、アポトーシス、そして癌、炎症、アテローム性動脈硬化症、関節リウマチ、神経変性などの疾患の発症と進行に関与している。
カテプシンDはアスパラギンファミリーに属する主要なリソソームプロテアーゼである。主に細胞のリソソームに存在し、細胞内および細胞外のタンパク質の分解に重要な役割を果たしている。粗面小胞体でプレプロカテプシンDとして合成される。その後、プロカテプシンDに変換され、リソソーム、エンドソーム、ファゴソームなどの細胞内小胞構造に標的化される。
この酵素は、リソソーム環境に特徴的な酸性pHで活性を示し、細胞タンパク質のターンオーバー、アポトーシス、様々な細胞シグナル伝達過程に必須である。通常、プロカテプシンDは細胞内に存在するが、特定の条件下では分泌されることがあり、これはヒトや他の動物の乳汁、血清、汗、尿から発見されている。プロカテプシンDは、マクロファージ、ケラチノサイト、乳腺上皮細胞、ガン細胞など、様々なタイプの細胞から分泌される。
カテプシンD濃度はいくつかの因子によって影響を受ける。遺伝的には、CTSD遺伝子の多型や変異がその発現や活性を変化させ、神経変性疾患や癌に影響を与える。また、神経変性疾患や数種類のがんなどの生理学的・病理学的状態では、カテプシンDレベルの変化が見られる。食事、運動、ストレスなどの環境因子も、この酵素の調節に関与している。例えば、抗酸化物質が豊富な食事は、リソソームの損傷を防ぎ、適切なカテプシンDレベルを維持することができる。
過去30年間、カテプシンDは主に癌の発生における役割と、独立した腫瘍マーカーとしての可能性について研究されてきた。今回の研究により、カテプシンDの生理学的役割が解明され、新たな機能が発見されたことで、ヒト腫瘍学におけるカテプシンDの治療・診断の可能性をよりよく理解するために、これらの知識を組み合わせることの重要性が強調された。
観察されたバリアントの数
1350万種類
リスク遺伝子座の数
12 loci
解析された遺伝子
参考文献
フォルカーセンL.、グスタフソンS.ら、30,931人における90の心血管タンパク質のゲノムおよび創薬標的評価。Nature Metabolism, 16 Oct 2020, 2(10):1135-1148.
CATHEPSIN D - MANY FUNCTIONS OF ONE ASPARTIC PROTEASE.2008 Oct; 68(1): 12-28.
Mijanovik O., Petushkova A., et al.カテプシンD-微妙なバランスの管理。Pharmaceutics 2021, 13(6), 837.
