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¿Cuáles son Cathepsins (CTS)?

Cathepsins es las proteasas, que son las enzimas que son responsables de degradar las proteínas. Hay alrededor 12 diversos tipos de cathepsins. Cada catepsina trabaja para degradar una diversa proteína, y tienen diversas estructuras y trabajan vía diversos mecanismos.

Catepsina KHaber de imagen: StudioMolekuul/Shutterstock.com

Mientras que contribuyen al metabolismo normal de células, también juegan una parte en una amplia gama de diversas enfermedades, de la diabetes a la enfermedad de Parkinson, y el cáncer.

Los diversos tipos de catepsina

En mamíferos, las proteasas se agrupan en cinco familias, llamadas las proteasas metalas, de la serina, de la treonina, aspárticas, y de la cisteína. Se clasifican en estas familias basadas en los aminoácidos presentes en las proteínas que los cathepsins analizan.

Todos los tipos de catepsina se clasifican en tres de estas familias de la proteasa. Las proteasas de la serina compensan el hasta 31% de todas las proteasas totales en el cuerpo humano. La cisteína y las proteasas aspárticas compensan el 25% y el 4% de las proteasas totales en el cuerpo humano respectivamente.

Los cathepsins se ordenan en las familias mostradas abajo.

Familia de la serina

  • Catepsina A
  • Catepsina G

Familia aspártica

  • Catepsina D
  • Catepsina E

Familia de la cisteína

  • Catepsina B
  • Catepsina C
  • Catepsina F
  • Catepsina H
  • Catepsina K
  • Catepsina L1
  • Catepsina L2
  • Catepsina O
  • Catepsina S
  • Catepsina W
  • Catepsina Z (o X)

Todos los cathepsins se componen de un péptido de señal, de un propeptide, y de una enzima funcional madura que sea catalítico activa.

El papel de cathepsins en la carrocería

Juego de Cathepsins un papel en la degradación de proteínas, del metabolismo energético, y de las inmunorespuestas de la carrocería, entre otras funciones.

Cathepsins se encuentra típicamente en sistemas endocytic o lysosomal ácidos, pero algunos cathepsins funcionan encima del nivel óptimo del pH 5, a saber la catepsina S, que es activa en pH 6,5. La catepsina D es generalmente la más activa en pH 4, pero también se ha encontrado que la catepsina D es activa en niveles más de gran alcalinidad hasta pH 7,4.

Casi toda la actividad de la catepsina se encuentra en los organelos del lisosoma, que son un tipo de organelo responsable de analizar exceso o de envejecer partes de células y en la ayuda del apoptosis (muerte celular). Los lisosomas pueden también destruir virus y bacterias.

Cathepsins analiza las proteínas cortando las ligazones de péptido que conectan los aminoácidos juntos.

Cathepsins en enfermedad

Los papeles importantes del juego de Cathepsins en los endosomes de células inmunes y son activos en inmunorespuestas naturales y adaptantes. Ciertos estudios han concluido que si el nivel del pH de la carrocería es demasiado bajo, también conocido como acidosis, los cathepsins pueden comenzar a causar problemas y a llevar al revelado de la enfermedad.

La síntesis y la actividad de la catepsina de Dysregulated se han considerado en varias enfermedades, artritis reumatoide, cáncer, y enfermedades neurológicas inflamatorias. Mientras que pueden afectar a una amplia gama de diversos tipos de enfermedades, están a menudo de interés determinado en el estudio de la progresión de la enfermedad, así como de prevención de la enfermedad.

La actividad de la catepsina de Dysregulated puede dar lugar al énfasis excesivo (sobreactividad) de los cathepsins y hacerlos ser secretado fuera de las células. Esto puede causar problemas en la matriz extracelular (ECM), que es la parte no-celular de todos los tejidos y los órganos y las células de las ayudas se comportan normalmente durante la proliferación de célula, la diferenciación de célula, y la migración de la célula.

Cuando en la matriz extracelular, los cathepsins de la cisteína, particularmente, pueden degradar los componentes estructurales del ECM, tales como colágeno o elastina, y contribuyen al tramitación de los chemokines, que son las moléculas que están implicadas en activar inmunorespuestas inflamatorias. Como tal, los cathepsins extracelulares de la cisteína se pueden implicar en ciertas enfermedades inflamatorias tales como artritis o psoriasis y podrían ser importantes en estudiar los tratamientos para estos tipos de enfermedades.

Enfermedades de Neurodegenerative

Cathepsins es importante en enfermedades neurodegenerative pues analizan varias proteínas importantes. La enfermedad de Huntington y de Parkinson se ha conectado a la catepsina D, que hace una parte en el homeostasis de células neuronales. Cuando se empeora este homeostasis, la proteólisis de proteínas determinadas se empeora. Estas proteínas incluyen:

  • Huntingtin
  • Tau
  • Lipofuscin
  • apoE
  • α-synuclein.

Enfermedades cardiovasculares

Los tipos de enfermedades cardiovasculares que se puedan influenciar por actividad de la catepsina incluyen:

  • Cardiomiopatía (enfermedades del músculo cardíaco)
  • Hipertensión (tensión arterial alta)
  • Infarto del miocardio (ataque del corazón)
  • Ateroesclerosis (acumulación de grasas y del colesterol en las arterias)
  • Aneurysms aórticos (hinchazón en el vaso sanguíneo del corazón al estómago).

Estas enfermedades pueden también implicar la degradación de la matriz extracelular por los cathepsins. Por ejemplo, los cathepsins se han encontrado para degradar la lipoproteína de baja densidad (LDL-P) y para reducir el efecto del colesterol que dejaba macrófagos. Esto lleva para hacer espuma las células que son creadas, que se han conectado a la ateroesclerosis y a la enfermedad de la arteria coronaria específicamente.

Cáncer

Cathepsins está implicado en incremento, la invasión, el angiogenesis (el revelado de los nuevos vasos sanguíneos), y los tumores que llegan a ser resistentes a la medicación. La degradación de la matriz extracelular también se ha encontrado para hacer una parte en el cáncer metastático, que es cuando el cáncer se mueve desde su sitio primario, tal como los pulmones, a otra parte de la carrocería, tal como los huesos. Esto significa que la disfunción de la catepsina que ésa lleva a la degradación del ECM puede ayudar al cáncer para extenderse a las partes secundarias de la carrocería.

Desordenes metabólicos

La obesidad y la diabetes ambas potencialmente implican los cathepsins L, S, H, y K. Cathepsin H puede llevar a la diabetes con actividad de la endopeptidasa cuando se dysregulated. La catepsina K puede contribuir a la obesidad analizando las proteínas del colágeno en el ECM.

Otras enfermedades que se conectan al dysregulation de la catepsina incluyen:

  • Periodontitis
  • Pancreatitis
  • Degeneración macular
  • Distrofia muscular
  • Recorrido
  • Esquizofrenia
  • Tuberculosis
  • Ebola.

Los inhibidores de la catepsina pueden parar la función de la catepsina, que puede parar tumores de la formación con cegar angiogenesis. Los inhibidores de la catepsina pueden también reducir como de bien las células del tumor pueden moverse alrededor de la carrocería y cómo invasor son.

Resumen

Cathepsins es una parte vital del cuerpo humano, pero los desequilibrios en el nivel del pH de la carrocería y otros problemas graves tales como hipoxia pueden hacer cathepsins dysregulated, que puede, a su vez, para llevar a la enfermedad.

Los papeles importantes del juego de Cathepsins en varias enfermedades comunes, y como tal, son el foco del estudio en la prevención de la enfermedad y progresión. La comprensión del papel de cathepsins en enfermedad puede ayudar a desarrollar las terapias efectivas para las patologías serias tales como cáncer y Alzheimer, pero guardapolvo, todavía hay una falta de comprensión en cómo los cathepsins trabajan dentro de la carrocería, y cómo influencian enfermedad.

Referencias

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Last Updated: Mar 15, 2021

Lois Zoppi

Written by

Lois Zoppi

Lois is a freelance copywriter based in the UK. She graduated from the University of Sussex with a BA in Media Practice, having specialized in screenwriting. She maintains a focus on anxiety disorders and depression and aims to explore other areas of mental health including dissociative disorders such as maladaptive daydreaming.

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