カテプシンZ

CTSZ
利用可能な構造 PDB オーソログ検索: PDBe RCSB PDB IDコードのリスト 1DEU、1EF7
識別子
エイリアス	CTSZ、CTSX、カテプシンZ
外部ID	オミム: 603169 ; MGI : 1891190 ;ホモロジーン: 1022 ;ジーンカード: CTSZ ; OMA : CTSZ - オルソログ
遺伝子の位置（ヒト） キリスト 20番染色体（ヒト）[ 1 ] バンド 20q13.32 始める 58,985,686 bp [ 1 ] 終わり 59,008,238 bp [ 1 ]
遺伝子の位置（マウス） キリスト 2番染色体（マウス）[ 2 ] バンド 2 H4|2 97.94 cM 始める 1億7426万9286塩基対[ 2 ] 終わり 1億7428万832bp [ 2 ]
RNA発現パターン ブギー 人間 マウス（相同遺伝子） 上位の表現 単球 顆粒球 横行結腸粘膜 右冠動脈 上行大動脈 下行胸部大動脈 直腸 左肺の上葉 肝臓の右葉 右肺 上位の表現 骨髄間質 卵黄嚢 真皮 左肺葉 移動性腸管神経堤細胞 頭蓋冠 脱落膜 視索上核 耳下腺 輸出管 より多くの参照表現データ バイオGPS より多くの参照表現データ
遺伝子オントロジー 分子機能 タンパク質結合 ペプチダーゼ活性 加水分解酵素活性 システイン型エンドペプチダーゼ活性 システイン型ペプチダーゼ活性 カルボキシペプチダーゼ活性 細胞成分 小胞体腔 COPII被覆ERからゴルジ体輸送小胞へ 細胞内膜小器官 小胞体 細胞膜 小胞体-ゴルジ体中間区画膜 細胞外エクソソーム ゴルジ膜 細胞外領域 特定の顆粒腔 フィコリン-1に富む顆粒腔 細胞外空間 リソソーム 細胞表面 成長円錐 細胞質小胞 細胞皮質領域 コラーゲン含有細胞外マトリックス 生物学的プロセス 細胞タンパク質分解過程に関与するタンパク質分解 COPII小胞コーティング 小胞体からゴルジ体小胞を介した輸送 肺の形態形成に関与する上皮管の分岐 アンジオテンシン成熟 好中球脱顆粒 タンパク質分解 プラスミノーゲン活性化の負の制御 ニューロン投射発達の負の調節 タンパク質結合の負の調節 ニューロンのアポトーシス過程の正の調節 ニューロン死の調節 神経前駆細胞の増殖の正の調節 出典：Amigo / QuickGO
オーソログ 種 人間 ねずみ エントレズ 1522 64138 アンサンブル ENSG00000101160 ENSMUSG00000016256 ユニプロット Q9UBR2 Q9WUU7 RefSeq (mRNA) NM_001336 NM_022325 RefSeq（タンパク質） NP_001327 NP_071720 場所（UCSC） 20章: 58.99 – 59.01 MB 2章: 174.27 – 174.28 Mb PubMed検索 [ 3 ] [ 4 ]
ウィキデータ
人間の表示/編集 マウスの表示/編集

カテプシンZは、カテプシンXまたはカテプシンPとも呼ばれ、ヒトではCTSZ遺伝子によってコードされるタンパク質です。^{[ 5 ] [ 6 ]}カテプシンZは、システインプロテアーゼのシステインカテプシンファミリー に属し、11種類のカテプシンから構成されています。^{[ 7 ]} 11種類のカテプシンの1つであるカテプシンZは、他のカテプシンとは異なる特徴を持っています。カテプシンZは、癌の悪性度や炎症に関与することが報告されています。

構造

遺伝子

CTSZ遺伝子は20番染色体の20q13.32に位置し、6つのエクソンから構成されています。この遺伝子には少なくとも2つの転写バリアントが見つかっていますが、そのうち全長が決定されているのは1つだけです。^{[ 6 ]}

タンパク質

カテプシンZは、推定オキシニオンホールのグルタミンと活性部位システインとの間の高度に保存された領域に、特異な3アミノ酸が挿入されているという特徴を持つ。カテプシンZのプロ領域は、他のカテプシンファミリーの配列と有意な類似性を持たない。^{[ 8 ]}カテプシンZのプロ領域は、他のシステインプロテアーゼに見られるERFNINやGNFDといった保存されたモチーフを持たず、わずか41アミノ酸残基しか含まない。また、プロ領域配列にはリジン残基は含まれない。

関数

この遺伝子によってコードされるタンパク質は、リソソームシステインプロテアーゼであり、ペプチダーゼC1ファミリーに属します。カルボキシモノペプチダーゼ活性とカルボキシジペプチダーゼ活性の両方を示します。現在までに、カテプシンB、カテプシンC、カテプシンF、カテプシンH、カテプシンK、カテプシンL、カテプシンL2またはV、カテプシンO、カテプシンS、カテプシンZ、カテプシンWを含む11種類のヒトシステインプロテアーゼが同定されています。これらのシステインプロテアーゼはパパインファミリーに属し、リソソームタンパク質分解系の主要構成要素です。タンパク質の分解と代謝回転において重要な役割を果たすことに加えて、これらのプロテアーゼは、多くの正常状態および病的状態において細胞外で重要な役割を果たしていると考えられます。ヒトカテプシンZは、他のヒトシステインプロテアーゼとは異なる特徴を持っている。^{[ 9 ]}他のほとんどのカテプシンがエンドペプチダーゼであるのに対し、これは厳密なカルボキシペプチダーゼ活性を持つエキソペプチダーゼである。^{[ 7 ]}カテプシンZは、酵素のプロペプチド内に露出したインテグリン結合Arg-Gly-Aspモチーフを持っており、これを介してカテプシンZは正常な恒常性、免疫プロセスおよび癌の間にいくつかのインテグリンと相互作用することが示されている。^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]}また、細胞表面のヘパリン硫酸プロテオグリカンに結合することが示されており、細胞接着および貪食作用における機能の可能性を示唆している。^{[ 14 ]}

臨床的意義

この遺伝子は癌細胞株および原発性腫瘍において普遍的に発現しており、このファミリーの他のメンバーと同様に、腫瘍形成に関与している可能性がある。例えば、カテプシンZは非触媒的メカニズムを介して浸潤および遊走を促進することから、癌の悪性度には複数の細胞浸潤様式が関与している可能性が示唆される。^{[ 13 ]}カテプシンZはまた、炎症性胃疾患において保護的機能を有するが、タンパク質分解的機能を有しないことが報告されている。^{[ 15 ]}別の研究では、カテプシンZがドーパミンニューロン死に関与し、病原性カスケードイベントに関与している可能性があることが報告されている。^{[ 16 ]} CTSZの一塩基多型は結核感受性と関連することが発見されており、このタンパク質が関与する経路が結核の新たな治療法を生み出す可能性があることを示唆している。^{[ 17 ]}

相互作用

カテプシンZは、以下のタンパク質と相互作用することが示されている： CEP55、FBXO6、KIFC1、KRT40、KRTAP5-9、KRTAP5-9、LYPLAL1、MID2、MSN、MTUS2、NOTCH2NL、PLK2、PLSCR1、SGOL2、およびSPRED2。^{[ 18 ]}

カテプシン Z は、以下のものと相互作用することがわかっています。

• インテグリン, ^{[ 13 ]}
• PRLP0、^{[ 14 ]}および
• γ-^{エノラーゼ}[ ^{19 ]}

参考文献

1. GRCh38: Ensemblリリース89: ENSG00000101160 – Ensembl、2017年5月
2. GRCm38: Ensemblリリース89: ENSMUSG00000016256 – Ensembl、2017年5月
3. 「ヒトPubMedリファレンス：」。米国国立医学図書館、国立生物工学情報センター。
4. 「マウスPubMedリファレンス：」。米国国立医学図書館、国立生物工学情報センター。
5. Santamaría I, Velasco G, Pendás AM, Fueyo A, López-Otín C (1998年7月). 「カテプシンZ：短いプロペプチドドメインとユニークな染色体位置を持つ新規ヒトシステインプロテアーゼ」 . The Journal of Biological Chemistry . 273 (27): 16816–23 . doi : 10.1074/jbc.273.27.16816 . PMID 9642240 . 
6. 「Entrez遺伝子：CTSZカテプシンZ」。
7. Turk V, Stoka V, Vasiljeva O, Renko M, Sun T, Turk B, Turk D (2012年1月). 「システインカテプシン：構造、機能、制御から新たな境地へ」 . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins and Proteomics . 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 (1999 年 9 月)。 「ヒト カテプシン X: 独特のカルボキシペプチダーゼ活性を持つシステイン プロテアーゼ」。生化学。38 (39): 12648–54 .土井: 10.1021/bi991371z。PMID 10504234。 
9. Nägler DK, Ménard R (1998年8月). 「ヒトカテプシンX：非常に短いプロ領域とユニークな挿入配列を持つパパインファミリーの新規システインプロテアーゼ」 . 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 (2006年12月). 「RGD依存性プロカテプシンXのインテグリンαvβ3への結合が細胞接着特性を媒介する」 . The Journal of Biological Chemistry . 281 (51): 39588–97 . doi : 10.1074/jbc.M513439200 . PMID 17065156 . 
11. Kos J, Jevnikar Z, Obermajer N (2009年4月～6月). 「細胞シグナル伝達におけるカテプシンXの役割」 .細胞接着と移動. 3 (2): 164–6 . doi : 10.4161/cam.3.2.7403 . PMC 2679876. PMID 19262176 .  
12. オーバーマジャー N、スヴァイガー U、ボギョ M、ジェラス M、コス J (2008 年 11 月)。「樹状細胞の成熟はカテプシン X によるタンパク質分解的切断に依存します。 」白血球生物学ジャーナル。84 (5): 1306–15 .土井: 10.1189/jlb.0508285。PMC 3252843。PMID 18701767。  
13. Akkari L, Gocheva V, Kester JC, Hunter KE, Quick ML, Sevenich L, Wang HW, Peters C, Tang LH, Klimstra DS, Reinheckel T, Joyce JA (2014年10月). 「マクロファージ由来カテプシンZと癌細胞由来カテプシンZの異なる機能が、細胞外マトリックスとの相互作用を介して腫瘍の悪性度を高める」 . Genes & Development . 28 (19): 2134–50 . doi : 10.1101/gad.249599.114 . PMC 4180975. PMID 25274726 .  
14. Teller A, Jechorek D, Hartig R, Adolf D, Reißig K, Roessner A, Franke S (2015年1月). 「胃癌におけるRPLP0とカテプシンX/Zの相互作用によるアポトーシスシグナル伝達経路の調節不全」.病理学、研究、実践. 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). 「ヘリコバクター・ピロリ感染マウスにおけるカテプシンX/Z欠損による前癌性宿主反応の誘導」 . 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 (2014年7月). 「カテプシンXはPC12細胞およびSH-SY5Y細胞の6-ヒドロキシドーパミン誘導性アポトーシスを促進する」. Neuropharmacology . 82 : 121–31 . doi : 10.1016/j.neuropharm.2013.07.040 . PMID 23958447. S2CID 22499368 .  
17. Adams LA, Möller M, Nebel A, Schreiber S, van der Merwe L, van Helden PD, Hoal EG (2011年6月). 「MC3RプロモーターおよびCTSZ 3'UTRの多型は結核感受性と関連している」 . European Journal of Human Genetics . 19 (6): 676– 81. doi : 10.1038/ejhg.2011.1 . PMC 3110050. PMID 21368909 .  
18. 「CTSZ相互作用ネットワーク」BioGRID . 2016年8月6日閲覧。
19. Hafner A, Glavan G, Obermajer N, Živin M, Schliebs R, Kos J (2013年8月). 「アルツハイマー病マウスモデルにおけるミクログリアにおけるγ-エノラーゼの神経保護作用はカテプシンXによって制御される」 . Aging Cell . 12 (4): 604–14 . doi : 10.1111/acel.12093 . PMID 23621429. S2CID 23835547 .  

さらに読む

• Nägler DK, Ménard R (1998年8月). 「ヒトカテプシンX：非常に短いプロ領域とユニークな挿入配列を持つパパインファミリーの新規システインプロテアーゼ」 . FEBS Letters . 434 ( 1–2 ): 135–9 . doi : 10.1016/S0014-5793(98)00964-8 . PMID  9738465. S2CID  22899822 .
• Pungercar J, Ivanovski G (2000). 「パパインファミリーに属する新規ヒト推定システインプロテアーゼ、カテプシンPの同定と分子クローニング」Pflügers Archiv . 439 (3 Suppl): R116–8. doi : 10.1007/s004240000112 . PMID  10653162. S2CID  22775842 .
• プンゲルカール J、ヴィヤク A、イワノフスキー G、クリザイ I (2000)。 「新規ヒトカテプシン P の組織発現と免疫局在化」。プフルーガーズ アーカイブ。439 (3 補足): R119–21。土井：10.1007/s004240000113。PMID  10653163。S2CID  22728027。
• Sivaraman J, Nägler DK, Zhang R, Ménard R, Cygler M (2000年1月). 「ヒトプロカテプシンXの結晶構造：プロ領域が活性部位システインに共有結合したシステインプロテアーゼ」. Journal of Molecular Biology . 295 (4): 939–51 . doi : 10.1006/jmbi.1999.3410 . PMID  10656802 .
• Guncar G, Klemencic I, Turk B, Turk V, Karaoglanovic-Carmona A, Juliano L, Turk D (2000年3月). 「カテプシンXの結晶構造：His23環のフリップフロップがプロテアーゼのカルボキシモノペプチダーゼおよびカルボキシジペプチダーゼ活性を可能にする」 . Structure . 8 (3): 305–13 . doi : 10.1016/S0969-2126(00)00108-8 . PMID  10745011 .
• Deussing J, von Olshausen I, Peters C (2000年4月). 「マウスおよびヒトのカテプシンZ：cDNAクローニング、遺伝子の特性解析、および染色体局在」. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - 遺伝子構造と発現. 1491 ( 1–3 ): 93–106 . doi : 10.1016/s0167-4781(00)00021-x . PMID  10760573 .
• Bonthron DT, Hayward BE, Moran V, Strain L (2000年8月). 「染色体20q13におけるGNAS1下流に位置する2つの非インプリント遺伝子、TH1とCTSZの特性解析」. Human Genetics . 107 (2): 165–75 . doi : 10.1007/s004390000344 . PMID  11030415. S2CID  25570066 .
• Hartley JL, Temple GF, Brasch MA (2000年11月). 「in vitro部位特異的組換えを用いたDNAクローニング」 . Genome Research . 10 (11): 1788–95 . doi : 10.1101/gr.143000 . PMC  310948. PMID  11076863 .
• Simpson JC, Wellenreuther R, Poustka A, Pepperkok R, Wiemann S (2000年9月). 「大規模cDNAシークエンシングによって同定された新規タンパク質の系統的細胞内局在」 . EMBO Reports . 1 (3): 287–92 . doi : 10.1093/embo-reports/kvd058 . PMC  1083732. PMID  11256614 .
• Wiemann S、Arlt D、Huber W、Wellenreuther R、Schleeger S、Mehrle A、Bechtel S、Sauermann M、Korf U、Pepperkok R、Sültmann H、Poustka A (2004 年 10 月)。「ORFeome から生物学へ: 機能的ゲノミクス パイプライン」。ゲノム研究。14 (10B): 2136–44 .土井: 10.1101/gr.2576704。PMC  528930。PMID  15489336。
• プザー L、バロス NM、オリベイラ V、ジュリアーノ MA、ル G、ハサネイン M、ジュリアノ L、メイソン RW、カルモナ AK (2005 年 3 月)。 「マウスカテプシンPの基質特異性の定義」。生化学と生物物理学のアーカイブ。435 (1): 190–6 .土井: 10.1016/j.abb.2004.12.007。PMID  15680921。
• Mehrle A, Rosenfelder H, Schupp I, del Val C, Arlt D, Hahne F, Bechtel S, Simpson J, Hofmann O, Hide W, Glatting KH, Huber W, Pepperkok R, Poustka A, Wiemann S (2006年1月). 「LIFEdbデータベース 2006」 . Nucleic Acids Research . 34 (データベース号): D415–8. doi : 10.1093/nar / gkj139 . PMC  1347501. PMID  16381901 .
• Lechner AM, Assfalg-Machleidt I, Zahler S, Stoeckelhuber M, Machleidt W, Jochum M, Nägler DK (2006年12月). 「RGD依存性プロカテプシンXのインテグリンαvβ3への結合が細胞接着特性を媒介する」 . The Journal of Biological Chemistry . 281 (51): 39588–97 . doi : 10.1074/jbc.M513439200 . PMID  17065156 .

外部リンク

• ペプチダーゼとその阻害剤に関するMEROPSオンラインデータベース：C01.013
• PDBe-KBのUniProt : Q9UBR2 (カテプシン Z)のPDBで利用可能なすべての構造情報の概要。