• 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.

• 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.

• 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.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제27권6호
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• pp.458-465
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• 1999

Streptomyces luteogriseus KT-10 isolated from Korean farm soil produced a strong cathepsin B inhibitor. Optimal conditions for the cathepsin B inhibitor production by s. luteogriseus KT-10 were evaluated. The cathepsin B inhibitor was produced with maximal yield in the cultural condition of pH 7.0 and $25^{\circ}C$ for 4 days. Optimal medium for the cathepsin B inhibitor production was determined to be a medium containing 20g, peptone 3g, yeast extract 1g, K2HPO4 0.5g, MgSO4.7H2O 0.5g, NaNO3 0.5g, NaCl 0.5g per l. The cathepsin B inhibitor produced by S. luteogriseus KT-10 could also inhibit the other proteinases such as trypsin, papain, and cathepsin D.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제20권3호
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• pp.104-116
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• 2003

목적 : 시스테인 단백분해 효소인 cathepsin는 인간과 생쥐의 항원제시세포에서 II형 주적합항원 불변사슬(MHC class II invariant chain)의 분해에 관여한다. 본 연구는 녹용 약침액이 류마티스 관절염 생쥐 모델의 골조직(연골과 활액) 유래 cathepsin 활성에 미치는 영향을 검정하였다. 방법 : 관절염 동물모델은 BALb/c계 생쥐를 생후 3일에 흉선 적출(3d-Tx)을 하여 만들었다. 동물모델의 골조직, 임파절세포, 비장 등을 녹용처치군과 대조군으로 나누어 cathepsin의 활성도 및 자가항원 특이(C-II-specific) T-세포의 활성도를 비교 분석하였다. 결과 : 각 장기에서 cathepsin S의 활성은 녹용약침 처치군에서 농도 의존적으로 유의성 있게 억제되었고, T-세포 특이 자가항원반응은 녹용약침 처치군의 임파절 세포에서 유의성있게 억제되었다. 그리고 T-세포 특이 자가항원 반응의 불활성화에는 녹용 10~20ug/ml의 용량으로 충분하였다. 결론 : 이러한 실험결과는 녹용 약침액이 cathepsin S를 선택적으로 억제시켜 류마티스 관절염과 같은 자가면역 질환에 유효한 치료약물로 사용될 수 있음을 시사한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제29권2호
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• pp.84-89
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• 2001

포유동물조직의 세포내에 존재하는 lysosomal cysteine계 cathepsin B 효소는 암 발병과 전이, 류머티스 관절염, 염증 및 노인성치매 등의 여러 질병에 관여하고 있다. 이 cathepsin B를 저해하는 저해물질이 Streptomyces luteogriseus KT-10에 의해 생산되어 분리되었다. S. luteogriseus KT-10이 생산하는 cathepsin B 저해물질은 열에 안정하며 산, 알칼리에도 안정한 물질로 구성되어 있다. Cathepsin B 저해물질은 DEAE-Sephadex A-25, Sephadex G-15, silica gel, Sephadex LH-20의 column chromatography 과정을 거친 후 분취용 HPLC를 이용 분취한 후 백색분말의 cathepsin B 저해물질을 정제하였다. 이 정제한 저해물질은 UV 상의 전 범위에서 특이한 검출부위를 확인할 수 없었으며, $H_2$O, methanol, ethanol, n-butanol에는 녹지만 비극성인 chloroform, n-hexane, benzene 등에는 불용성이었다. 또한 ninhydrine, $H_2$$SO_4$, iodine에 양성 반응이지만 Ehrlichs, Pauly, Sakaguchi, phthalic acid, DNS, aniline 등의 단백반응과 당 반응에는 음성 반응으로 나타났다. IR 기기에서는 OH 기와 CH 기의 peak를 확인하였으며 $^1$H NMR 기기로 OH peak와 NH peak 또한 확인할 수 있었다. $^{13}$ C NMR spectrum은 4개의 탄소 peak를 가진 물질로 확인된 분자량이 207 dalton인 저해물질이다. 원소 분석기를 이용한 저해물질 분석 결과 분자식이 $C_4$$H_{11}$ $O_4$$N_{6}$로 나타났다. 이 cathepsin B 저해물질의 저해양식은 competitive 저해로 작용함을 확인할 수 있었다.

• 약학회지
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• 제39권3호
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• pp.297-305
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• 1995

The aim of the present study was to develop strains of actinomycetes producing low molecular weight cathepsin B inhibitor. Among 700 isolates from soil samples, a strain of Streptomyces sp. SMF30 producing cathepsin B inhibitor showing specificity and heat stability was selected by an economical and effective screening method. 50 units characteristics for major cluster analysis and 34 units characteristics for minor cluster were tested and the data were analyzed numerically using the TAXON program. The Isolate SMF30 was identified as a strain of Streptomyces aburabiensis

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제29권1호
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• pp.25-30
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• 2001

A strain of Actinomycetes producing cathepis B inhibitor was isolated from soil and identified as Streptomyces misakiensis. The product of S. misakiensis inhibited effectively cathepsis B proteinases as well as trypsin and papain. The cathepsin B inhibitor were largely produced with incubation for 4 days. The S. misakiensis was the most growth with incubation for 5 days. The cathepsin B inhibitor was isolated from the extraction of both with ethanol, ethanol and chlorofrom, and following several column chromatography such as sephadex G-15, silica gel 60 and sephadex LH-20 chromatography. The moleculer weight of purfied inhibitor was 138 dalton.

• 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.

• 대한약리학회지
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• 제26권1호
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• pp.51-54
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• 1990

사람 중성구내의 azurophil granule 내에 존재하는 serine protease인 cathepsin G는 정상 반응에서는 항 박테리아 작용을 나타내는데 관여하지만, 이들의 효소활성이 비정상적으로 증가되었을 때는 오히려 인체 정상 조직을 파괴함으로써 rheumatoid arthritis를 비롯한 여러가지 염증성 질환을 야기시킨다고 알려져 있다. 항염증제로 작용하는데 있어서 prostaglandin 합성을 억제하는 작용 이외에 다른 작용 기전이 있는가 하는것은 대단히 흥미있는 연구 과제이었으므로 neutral protease 중의 하나인 cathepsin G와 이 염증반응에 직접적으로 관여하는지 알아보기 위하여 본 연구에서는 두 단계의 크로마토그라피를 거쳐 순수한 cathepsin G를 분리하고, 여러가지 비스테로이드성 항염증제를 이용하여 cathepsin G에 대한 억제 정도를 관찰하였다. 이중 sulindac, salicylate, phenylbutazone, oxyphenbutazone 그리고 salicyluric acid가 각각 4.3mM, 14.3mM, 6.5mM, 11mM, 15mM의 $IC_{50}$로써 cathepsin G의 활성도를 억제하였다. 따라서 NSAIDs의 항염증 작용 기전은 기존에 알려지고 있는 cyclooxygenase 억제에 따른 prostaglanndin 합성, 분비 억제 기전이외에 rheumatoid arthritis 부위에 직접적 원인으로 작용할 가능성이 있는 cathepsin G를 억제 함으로써 조직 파괴를 막는 역할을 하고 있을 가능성이 있는 것으로 사료된다.