• 생명과학회지
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• 제28권6호
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• pp.753-763
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• 2018

Cathepsin은 리소좀에 존재하는 효소로, 엔도좀-리소좀 경로를 통하여 손상된 단백질의 분해를 유도한다. 이러한 cathepsin은 활성화되는 촉매 잔기 위치(catalytic residue site)에 따라 cysteine, aspartate, serine cathepsin으로 나뉜다. 다양한 암세포에서 cysteine cathepsin은 유전자 증폭이나 전사, 번역, 전사 후 단계를 통해 높은 발현을 유지한다. 특히 cathepsin S의 경우, 다른 cysteine cathepsin과 달리 중성 pH 환경에서도 안정적으로 활성도를 유지하며 특정 조직에서 발현이 제한적이라는 특징을 가지고 있기 때문에 질병의 미세환경에서 중요한 역할을 한다. 면역세포에서의 cathepsin S는 불변 사슬(invariant chain)을 분해하여 항원 제시에 중요한 MHC class II의 활성화를 통해 면역 반응을 조절하며, 암세포에서의 cathepsin S는 전이와 혈관신생을 조절함으로써 암세포의 성장을 증가시키는 역할을 한다. Cathepsin S의 발현 조절에 문제가 생기면 암, 관절염, 심혈관 질환을 포함한 많은 병리학적 현상에 영향을 미친다. 특히 암세포에서 cathepsin S의 발현 억제와 결함은 혈관신생을 억제시킬 뿐만아니라, 암세포의 성장과 전이를 감소시키고 세포사멸을 유도한다. 따라서, cathepsin S는 암 치료에 있어 좋은 표적이 될 수 있다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제19권8호
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• pp.1100-1105
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• 2006

During involution of the mammary gland after the lactation period, the gland undergoes an extensive epithelial cell death. In our previous study, overexpression of an extracellular proteinase inhibitor (Expi) gene accelerated apoptosis of mammary epithelial cells. Here we found that expression of the cathepsin D gene was induced in the Expi-overexpressed apoptotic cells. To understand the role of cathepsin D in apoptosis, we transfected cathepsin D gene into mammary epithelial HC11 cells and established the stable cell lines overexpressing the cathepsin D gene. We found that overexpression of the cathepsin D gene partially induced apoptosis of mammary epithelial cells. Expression patterns of the cathepsin D gene were examined in mouse mammary gland at various reproductive stages. Expression of the cathepsin D gene was increased during involution stages compared to lactation stages, and highest expression levels were shown at involution on day 4. We also examined expression of the cathepsin D gene in various mouse tissues. Mammary gland at involution on day 2 showed highest levels of cathepsin D mRNA of the mouse tissues that we examined. Liver tissues showed high levels of cathepsin D expression. These results demonstrate that cathepsin D may contribute to the apoptotic process of mammary epithelial cells.

• 수산해양교육연구
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• 제26권3호
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• pp.543-552
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• 2014

Papain family중 하나인 cysteine protease는 근골격계 질환 치료를 위한target molecule로 인식 되어왔으며 Cathepsin B 는 단백질 분해의 초기과정에 관여하는 cysteine proteases 중 하나이다. 본 연구는 넙치의 cathepsin B 유전자의 발현 양상과 넙치 cathepsin B(PoCtB)의 클로닝, 발현 및 효소특성을 분석하였다. cDNA Library Screening을 이용하여 넙치의 cDNA를 클로닝하였다. 넙치의 동정된 cathepsin B 유전자는 993bp의 open reading frame과 330개의 아미노산으로 이루어져있다. Cathepsin B의 propeptide region 내에 GNFD motif와 occluding loop 가 존재함으로써 이것이 명백하게 cathepsin B group이라는 것을 보여주며, 계통 유전학적 분석 결과 다른 종의 cathepsin B에 비해 초창기에 분화되어 나온 것으로 사료된다. mature enzyme인 maPoCtB은 fusion protein인 glutathione S-transferase를 포함하는 pGEX-4T-1 vector에 삽입하여 E.coli 균주인 $DH5{\alpha}$ 내에 발현시켰다. 재조합 단백질인 PoCtB을 과발현 시킨 결과 53kDa의 분자량을 가진다. 넙치 cathepsin B 활성은 Z-Arg-Arg-AMC와 같은 fluorogenic 펩타이드 기질을 이용하여 측정되었고 적정 pH는 pH.7.5 이다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제49권1호
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• pp.60-71
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• 2000

배경 및 목적 : Cathepsin D는 리소솜에 위치하는 단백분해효소로서 종양의 침윤, 전이, 증식에 관여할 것으로 생각되며, 이러한 작용을 통해 예후에도 중요한 역할을 할 것으로 추정된다. 폐암에서의 Cathepsin D의 예후인자로서의 역할은 아직 확립되지 않고 논란이 많은 실정이다. 이 연구의 목적은 비소세포폐암에서 Cathepsin D 발현의 예후적인 중요성을 알고자 하였다. 방법 : 비소세포 폐암환자 중 치료 목적으로 수술적 처치를 시행한 총 54명의 환자를 대상으로 하여 적출한 폐조직의 면역조직화학적 염색으로 Cathepsin D의 발현을 관찰하고 생존기간 및 TNM 병기와의 관계를 보았다. 결과 : 종양세포에서의 Cathepsin D의 발현은 총 54례 중 18례에서 관찰되어 33.3%의 발현율을 보였으나, 발현군과 비발현군 사이에 조직학적 분화도, 암의 크기. 영역 림프절 침범, 병리조직적 병기(surgical-pathologic stage, p-stage)는 통계적인 유의한 차이를 보이지 않았다. 간질세포에서는 29례(53.7%)에서 중둥도에서 다량(moderate to massive)의 Cathepsin D가 발현되는 것이 관찰되었고, 발현양상과 병리조직적 병기사이에 통계적으로 유의한 관련성이 있었으나(p=0.031), 각각의 조직학적 분화도, 암의 크기, 영역 림프절 침범과는 관계가 없었다. 종양세포와 세포에서의 Cathepsin D 의 발현은 생존율로 표현한 예후와의 유의한 관련성이 없었다. 예후와 관련된 변수를 사용한 다변량 분석결과 영역림프절 침범이 유일한 독립적 예후인자가 되었으며 Cathepsin D는 예후 인자로서의 의미는 없었다. 결론 : 비소세포폐암의 간질세포내 Cathepsin D 발현양상은 병리조직적 병기와 유의한 관련성을 나타내어 종양 진행과의 관련 가능성을 제사하였으나, 다른 임상병리인자들 및 예후와의 관련성은 없었다. 종양세포내에서의 Cathepsin D 발현은 병리조직적 병기를 포함한 임상병리 인자들 및 예후와 관계가 없었다.

• 한국패류학회지
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• 제29권2호
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• pp.155-161
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• 2013

Cathepsins are lysosomal/cysteine proteases belong to papain family (C1 family) that is involved in intracellular protein degradation, antigen processing, hormone maturation, and immune responses. In this study, member of cathepsin family was identified from Manila clam (Mc-Cathepsin D) and investigated the immune response against brown ring disease (BRD) causing Vibrio tapetis challenge. The identified Mc-Cathepsin D gene encodes characteristic features typical for the cathepsin family including eukaryotic and viral aspartyl protease signature domain and two highly conserved active sites ($^{84}VVFDTGSSNLWV^{95}$ and $^{270}IADTGTSLLAG^{281}$). Moreover, MC-Cathepsin D shows higher identity values (-50-70%) and conserved amino acids with known cathepsin D members. Transcriptional results (by quantitative real-time RT-PCR) showed that Mc-Cathepsin D was expressed at higher levels in gills and hemocytes than mantle, adductor muscle, foot, and siphon. After the V. tapetis challenge under laboratory conditions, Mc-Cathepsin D mRNA was up-regulated in gills and hemocytes. Present study indicates that Mc-Cathepsin D is constitutively expressed in different tissues and potentially inducible when infecting BRD by V. tapetis. It is further suggesting that Mc-Cathepsin D may be involved in multiple role including immune response reactions against BRD.

• 한국임상수의학회지
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• 제20권4호
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• pp.443-448
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• 2003

본 연구는 전십자인대가 단열된 개의 슬관절액에서 tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) 와 cathepsin K의 변화를 알아봄으로서 십자인대에 관련된 질병 또는 십자인대 치료 실패에 따른 퇴행성관절염의의 조기 진단 및 치료에 관한 정보를 얻기 위하여 실시하였다. 실험동물로는 전방십자인대가 단열된 30두의 개와 정상 성견 8 두 그리고 어린 정상 개 9두를 사용하였다. 슬관절액 내의 TRAP 과 Cathepsin K의 변화를 확인하기 위하여 조직화학 염색과 면역조직화학염색을 실시하였다. 조직학적인 검사 결과 정상견에서는 TRAP과 Cathepsin K 세포들은 찾아보기 힘들었으나 전방십자인대가 단열된 개에 있어서는 TRAP 과 Cathepsin K 그리고 chondroid metaplasia가 중심부분에서 증가되고 있음을 관찰하였다. 이러한 결과로 보아 TRAP과 Cathepsin K 세포들은 전방십자인대가 단열 또는 단열 후 회복되는 과정에서 상호 보조적으로 관여하며 세포외 방출과 관계가 있는 것으로 생각된다.

• 한국수산과학회지
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• 제28권5호
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• pp.557-568
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• 1995

어류의 사후 초기의 변화를 육 및 장기조직중에 분포하는 단백질분해효소의 작용과 관련하여 검토할 목적으로 멸치의 육 및 장기에서 분리한 cathepsin L과 chymotrypsin 및 trypsin의 단백질 기질에 대한 특성과 근원섬유단백질에 대한 분해능을 전기영동적으로 분석하여 다음의 결론을 얻었다. 이들 세 효소의 casein에 대한 친화도는 유사하였고, 근원섬유단백질에 대한 친화도는 casein에 대한 친화도보다 높았다. 멸치와 방어의 근원섬유단백질에 대한 cathepsin L과 chymotrypsin의 활성은 trypsin보다 훨씬 높게 나타났다. $0-25\%$까지의 식염농도에서 세 효소의 단백질분해활성은 식염의 농도에 반비례하였으며, 식염의 공존상태에서 세 효소는 casein 보다 근원섬유단백질에 대하여 높은 활성을 나타내었다. 관원섬유단백질의 효소 분해시에 cathepsin L은 chymotrypsin과 trypsin에 비하여 염농도와 온도에 의한 영향이 적었다. 따라서, 멸치의 사후변화와 젓갈 숙성 중의 자가소화는 trypsin보다는 cathepsin L과 chymotrypsin의 단백질분해활성이 더욱 깊이 관여할 것으로 판단된다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제52권3호
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• pp.245-252
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• 2020

대식세포사멸은 죽상판 형성에 영향을 미쳐 죽상동맥경화증 발병에 관여하는 것으로 알려져 있다. 중성지방 역시 죽상동맥경화 발병에 기여한다고 알려져 있는데 최근 본 연구팀에서는 중성지방이 대식세포사멸을 유발한다는 결과를 확인하였다. 본 연구에서는 cathepsin B가 중성지방에 의해 유발되는 대식세포사멸 과정에 관여하는지 확인하고자 연구를 진행하였다. THP-1 대식세포에 중성지방 처리 시 cathepsin B의 발현량에는 변화가 없고 리소좀에 있던 cathepsin B가 세포질로 방출되어 세포질의 cathepsin B가 증가한 것을 확인하였다. 다음으로 cathepsin B 억제제인 CA-074 Me를 처리 시 중성지방에 의해 유도되는 대식세포사멸이 일부 회복되는 것을 확인하였다. 본 연구팀의 이전 연구에서 중성지방에 의한 대식세포사멸이 caspase-1, -2 및 apoptotic caspase 활성화를 매개로 일어남을 확인하였기 때문에 본 연구에서는 이러한 caspase 활성 경로와 cathepsin B와의 연관성에 대해 연구하였다. cathepsin B 억제시 caspase-7, -8 및 -1의 활성은 억제되었으나, caspase-3, -9 및 -2는 활성에는 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 정리하면, 중성지방에 의해 세포질로 방출된 cathepsin B는 caspase-1 활성화에 기여하고, 활성화된 caspase-1은 외인성 apoptotic caspase 경로를 활성화하여 THP-1 대식세포 사멸을 유발한다는 것을 알 수 있다.

• Advances in pediatric surgery
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• 제5권1호
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• pp.39-44
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• 1999

Diagnosing Hirschprung's disease is one of the clinical challenges of this disorder. In the stomach and the intestines, Cathepsin D was readily detected in cytoplasm of the rat gastric and in intestinal ganglion cells of the autonomic nervous system. The objectives of the present study were to examine cathepsin D expression in ganglion cells of the submucosal and myenteric plexuses of the intestine of children and to determine the utility of immunohistochemical staining of cathepsin D for detection of immature ganglion cells. Paraffin blocks of 35 intestinal segments were reviewed for immunohistochemical staining with polyclonal antibody to cathepsin D and hematoxylineosin stainings from the compatible specimens. There were 9 aganglionic segments and 9 ganglionic segments of neonates with Hirschsprung's disease, 8 intestinal segments with non-Hirschsprung's disease in neonates and 9 intestinal segments with non-Hirschsprung's disease infants over the age of 10 months. All ganglion cells showed intense granular cytoplasmic reactivity for cathepsin D regardless of maturity and all aganglionic segments had no expression for cathepsin D in the submucosal and myenteric plexuses of the intestine. However, histiocytes within the laminar propria and submucosa stained positively for cathepsin D. In conclusion, intestinal ganglion cells in children have reactivity for cathepsin D, threrfore immunohistochemical staining for cathepsin D can be used for identification of ganglion cells in neonates.

• Food Science and Biotechnology
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• 제18권1호
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• pp.84-88
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• 2009

Cathepsin S is a cysteine protease that affects extracellular matrix remodeling. Recently, several studies have reported that cathepsin S is involved in obesity. Both mouse and human adipose cells produce this enzyme in the early phase of adipocyte differentiation, where it degrades fibronectin. Cathepsin S gene expression is elevated in the adipose tissue of obese mice as compared to that of lean mice. Paecilomyces tenuipes water extracts (PTW) are shown to have an inhibitory effect on cathepsin S activity. In this study, Z-Val-Val-Arg-MCA was used as a cathepsin S-specific substrate in order to examine inhibitory effect of PTW. Supplementing 3T3-L1 cell media with PTW clearly reduced lipid droplet accumulation and cathepsin S-induced adipogenesis. Furthermore, PTW decreased weight gain, subcutaneous adipose tissue growth, the level of serum triglyceride, and total cholesterol in mice fed a high-fat diet. These data suggest that PTW work against adipose cathepsin S and presumably contribute to anti-obese activities.