Цистеиновые катепсины (Цк) относятся к самому многочисленному семейству цистеиновых протеиназ. Большинство Цк являются эндопептидазами, некоторые из них обладают экзопептидазной активностью. Все Цк синтезируются в виде зимогенов, активация большинства из них происходит автокаталитически. Активность Цк зависит от рН и регулируется эндогенными ингибиторами. Хотя основная функция Цк заключается в расщеплении внутриклеточных белков в лизосомах, эти ферменты обнаруживаются также в ядре, цитоплазме, плазматической мембране и во внеклеточной среде. Последнее имеет особое значение при различных патологических процессах, включая рак. Внеклеточные Цк не только гидролизуют белки внеклеточного матрикса (ВКМ), но также вносят вклад в регуляцию и реконструирование ВКМ посредством специфического процессинга ряда белков, включая цитокины, хемокины, адгезивные белки. В норме экспрессия и активность Цк очень незначительны и обнаруживаются в основном внутри клетки. При раке экспрессия и активность Цк резко возрастают как в клеточных лизосомах, так и в межклеточном пространстве, что способствует неопластической трансформации и приводит к опухолевому росту, инвазии и дальнейшему прогрессированию опухолевого процесса. Показано, что величина экспрессии Цк зависит от типа клеток, поэтому роль Цк в развитии опухолей различается в зависимости от их клеточного происхождения. Однако механизм действия Цк связан не только с протеолитической деградацией белков ВКМ, но также с их ролью в процессинге белков, вовлечённых в онкогенный клеточный сигналинг. Так, участие Цк в процессинге факторов роста опосредуется через рецепторные тирозинкиназы (RTK) и различные сигнальные митоген-активируемые протеинкиназы (MAPK), которые участвуют в регуляции таких клеточных процессов, как транскрипция генов, апоптоз, пролиферация и способность к миграции. Кроме того, Цк способствуют эпителиально-мезенхимальному переходу (ЭМП) посредством влияния на TGF-β-сигналинг, который рассматривается в качестве одного из ключевых сигнальных путей в этом процессе.
Гуреева Т.А., Тимошенко О.С., Кугаевская Е.В., Соловьева Н.И. (2021) Цистеиновые катепсины: строение, физиологические функции и роль в канцерогенезе. Биомедицинская химия, 67(6), 453-464.
Гуреева Т.А. и др. Цистеиновые катепсины: строение, физиологические функции и роль в канцерогенезе // Биомедицинская химия. - 2021. - Т. 67. -N 6. - С. 453-464.
Гуреева Т.А. и др., "Цистеиновые катепсины: строение, физиологические функции и роль в канцерогенезе." Биомедицинская химия 67.6 (2021): 453-464.
Гуреева, Т. А., Тимошенко, О. С., Кугаевская, Е. В., Соловьева, Н. И. (2021). Цистеиновые катепсины: строение, физиологические функции и роль в канцерогенезе. Биомедицинская химия, 67(6), 453-464.
Переводная версия в журнале «Biomedical Chemistry (Moscow) Supplement Series B»:10.1134/S1990750822020056
Список литературы
Barrett A.J., Rawlings N.D., Woessner J.F. (eds.) (2004) Handbook of Proteolytic Enzymes, 2. Elsevier Academic Press, Amsterdam, pp. 2140. Scholar google search
Rudzińska M., Parodi A., Maslova V.D., Efremov Y.M., Gorokhovets N.V., Makarov V.A., Popkov V.A., Golovin A.V., Zernii E.Y., Zamyatnin A.A. (2020) Cancers, 12(2), 1310. CrossRef Scholar google search
Vizovišek M., Vidak E., Javoršek U., Mikhaylov G., Bratovš A., Turk B. (2020) Expert. Opin. Ther. Targets, 24(6), 573-588. CrossRef Scholar google search
Bromme D., Wilson S. (2011)in: Extracellular Matrix Degradation (Parks W.C., Mecham R.P., eds.), Springer: Berlin/Heidelberg, Germany, pp. 23-51. Scholar google search
Stoeckle C., Quecke P., Rückrich T., Burster T., Reich M., Weber E., Kalbacher H., Driessen C., Melms A., Tolosa E. (2012) J. Autoimmun., 38, 332-343. CrossRef Scholar google search
Tolosa E., Li W., Yasuda Y., Wienhold W., Denzin L.K., Lautwein A., Driessen C., Schnorrer P., Weber E., Stevanovic S., Kurek R., Melms A., Bromme D. (2003) J. Clin. Invest., 112, 517-526. CrossRef Scholar google search
Stoeckle C., Gouttefangeas C., Hammer M., Weber E., Melms A., Tolosa E. (2009) Exp. Hematol., 37, 266-275. CrossRef Scholar google search
Magister S., Obermajer N., Mirković B., Svajger U., Renko M., Softić A., Romih R., Colbert J.D., Watts C., Kos J. (2012) Eur. J. Cell. Biol., 91(5), 391-401. CrossRef Scholar google search
Sullivan S., Tosetto M., Kevans D., Coss A., Wang L., O'Donoghue D., Hyland J., Sheahan K., Mulcahy H., O'Sullivan J. (2009) Int. J. Cancer, 125(1), 54-61. CrossRef Scholar google search
Sloane B.F., Rozhin J., Johnson K., Taylor H., Crissman J.D., Honn K.V. (1986) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 83(8), 2483-2487. CrossRef Scholar google search
Droga-Mazovec G., Bojic L., Petelin A., Ivanova S., Romih R., Repnik U., Salvesen G.S., Stoka V., Turk V., Turk B. (2008) J. Biol. Chem., 283(27), 19140-19150. CrossRef Scholar google search
Quraishi O., Nägler D.K., Fox T., Sivaraman J., Cygler M., Mort J.S., Storer A.C. (1999) Biochemistry, 38(16), 5017-5023. CrossRef Scholar google search
Li Z., Yasuda Y., Li W., Bogyo M., Katz N., Gordon R.E., Fields G.B., Bromme D.J. (2004) J. Biol. Chem., 279(7), 5470-5479. CrossRef Scholar google search
Levičar N., Kos J., Blejec A., Golouh R., Vrhovec I., Frković-Grazio S., Lah T. (2002) Cancer Detect. Prev., 26(1), 42-49. CrossRef Scholar google search
Butler M.W., Fukui T., Salit J., Shaykhiev R., Mezey J.C., Hackett N.R., Crystal R.G. (2011) Cancer Res., 71, 2572-2581. CrossRef Scholar google search
Werle B., Schanzenbächer U., Lah T.T., Ebert E., Jülke B., Ebert W., Fiehn W., Kayser K., Spiess E., Abrahamson M., Kos J. (2006) Oncol. Rep., 16, 647-655. Scholar google search
Kos J., Krašovec M., Cimerman N., Nielsen H.J., Christensen I.J., Brünner N. (2000) Cancer Res., 6, 505-511. Scholar google search
Leto G., Tumminello F.M., Pizzolanti G., Montalto G., Soresi M., Gebbia N. (1997) Oncology, 54, 79-83. CrossRef Scholar google search
Mikhaylov G., Klimpel D., Schaschke N., Mikac U., Vizovišek M., Fonović M., Turk V., Turk B., Vasiljeva O. (2014) Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 53(38), 10077-10081. CrossRef Scholar google search
Gocheva V., Zeng W., Ke D., Klimstra D., Reinheckel T., Peters C., Hanahan D., Joyce J. A. (2006) Genes Dev., 20, 543-556. CrossRef Scholar google search
Jevnikar Z., Rojnik M., Jamnik P., Doljak B., Fonović U.P., Kos J. (2013) J. Biol. Chem., 288, 2201-2209. CrossRef Scholar google search
Bossard M.J., Tomaszek T.A., Thompson S.K., Amegadzie B.Y., Hanning C.R., Jones C., Kurdyla J.T., McNulty D.E., Drake F.H., Gowen M. (1996) J. Biol. Chem., 271, 12517-12524. CrossRef Scholar google search
Small D.M., Burden R.E., Jaworski J., Hegarty S.M., Spence S., Burrows J.F., McFarlane C., Kissenpfennig A., McCarthy H.O., Johnston J.A., Walker B., Scott C.J. (2013) Int. J. Cancer, 133(9), 2102-2112. CrossRef Scholar google search
Fonović U.P., Jevnikar Z., Rojnik M., Doljak B., Fonović M., Jamnik P., Kos J. (2013) PLoS One, 8, e53918. CrossRef Scholar google search
Veillard F., Saidi A., Burden R.E., Scott C.J., Gillet L., Lecaille F., Lalmanach G. (2011) J. Biol. Chem., 286(43), 37158-37167. CrossRef Scholar google search
van Hinsbergh V.W., Engelse M.A., Quax P.H. (2006) Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 26(4), 716-728. CrossRef Scholar google search
Chang S.H., Kanasaki K., Gocheva V., Blum G., Harper J., Moses M.A., Shih S.C., Nagy J.A., Joyce J., Bogyo M., Kalluri R., Dvorak H.F.( 2009) Cancer Res., 69(10), 4537-4544. CrossRef Scholar google search
Hallmann R., Horn N., Selg M., Wendler O., Pausch F., Sorokin L.M. (2005) Physiol. Rev., 85, 979-1000. CrossRef Scholar google search
Sloane B.F., Yan S., Podgorski I., Linebaugh B.E., Cher M.L., Mai J., Cavallo-Medved D., Sameni M., Dosescu J., Moin K. (2005) Semin. Cancer Biol., 15, 149-157. CrossRef Scholar google search
Wang B., Sun J., Kitamoto S., Yang M., Grubb A., Chapman H.A., Kalluri R., Shi G.-P. (2006) J. Biol. Chem., 281, 6020-6029. CrossRef Scholar google search
Navab R., Chevet E., Authier F., di Guglielmo G.M., Bergeron J.J., Brodt P. (2001) J. Biol. Chem., 276(17), 13644-13649. CrossRef Scholar google search
Teller A., Gopinath S., Alapati K., Gondi C.S., Gujrati M., Dinh D.H., Mohanam S., Rao J.S. (2015) Pathol. Res. Pract., 211(1), 62-70. Scholar google search
Chen K.L., Chang W.S., Cheung C.H., Lin C.C., Huang C.C., Yang Y.N., Kuo C.P., Kuo C.C., Chang Y.H., Liu K.J., Wu C.M., Chang J.Y. (2012) Cancer Lett., 317(1), 89-98. CrossRef Scholar google search
