組織蛋白酶B
組織蛋白酶B(CTSB) 是溶酶體內半胱氨酸蛋白水解酶,其催化作用由Cys ,His 實現,易被巰基試劑抑制,又稱巰基酶,屬于木瓜蛋白酶家族,在pH 3.0 ~ 7.0 都具有活性, 堿性條件下會不可逆失活。
CTSB 存在于細菌、病毒、原生動物、植物和哺乳動物中,在肝、脾、腎、骨、神經細胞、間質成纖維細胞、巨噬細胞等都有分布。CB 在溶酶體降解蛋白質途徑中發揮著必不可少的作用,當胞外蛋白質、血漿蛋白、激素和被吞噬的細菌等進入細胞即被溶酶體內蛋白水解酶水解,進行細胞內消化,從而使蛋白質的合成與降解保持精確的平衡。
.近年來發現組織蛋白酶B(CB)與腫瘤的浸潤轉移有關,CB 在癌細胞轉移過程中,能直接地溶解或者間接地激活能夠溶解細胞外基質,如膠原蛋白、層粘連蛋白、基底膜等成分的酶來促進腫瘤細胞向深部組織浸潤, 從而為癌細胞的移動打開通道。研究發現CB 在多種腫瘤細胞,如胃癌、肺癌、腸癌、乳腺癌、前列腺癌、腎癌等癌細胞中均有較高的表達;且mRNA 的表達與癌的組織學類型、分化的階段有一定的關系, 但蛋白質水平卻相反, 這種差異可能在轉錄及轉錄后水平上存在著某種調節, 從而影響了最后的表達;癌周間質細胞及血管內皮細胞CB 增強表達.正常情況下間質成纖維細胞及巨噬細胞也可分泌CB, 但癌時期表達明顯增高, 說明在癌浸潤轉移過程中,巨噬細胞CB 的過度合成與滲漏了,也可能參與到癌細胞的擴散機制中。
組織蛋白D
組織蛋白酶D(CTSD) 是Westley 等于1979 年發現的1 種天冬氨酸類溶酶體肽鏈內切酶 ,廣泛存在于脊椎動物、真菌、反轉錄病毒和植物病毒中,其正常功能是在溶酶體的酸性環境中水解蛋白質. 在pH2. 8 ~ 5. 0 的范圍內,CTSD( 最適pH 值為4) 能夠降解激素、多肽前體、多肽、結構及功能蛋白質,但在pH 大于5. 5 時無活性。
組織蛋白酶D 參與多種體內生理學活動:組織蛋白酶D 參與底物水解CTSD 作為1 種肽鏈內切酶,能夠在溶酶體內降解多肽和蛋白質;組織蛋白酶D 參與表皮分化, 已有研究發現,CTSD 能夠通過水解作用激活谷氨酰胺轉移酶-1 ( transglutaminase-1,TG-1) ,從而促進角質化膜蛋白發生交叉連接,最終誘導皮膚表皮分化與新生;組織蛋白酶D 參與細胞凋亡。CTSD 除了具有多樣的生理學功能,還與多種臨床上的疾病密切相關,如: 阿爾茨海默病、動脈粥樣硬化,以及先天性肌肉病等 。
組織蛋白K
1994 年,組織蛋白酶K cDNA 在兔子身上被克隆出來,而且,在破骨細胞中顯著表達 。組織蛋白酶K 是由329 個氨基酸構成的蛋白質,包括3 部分:15 個氨基酸構成的氨基末端區域、99 個氨基酸構成的pro-peptide 以及215 個氨基酸構成的催化單位。組織蛋白酶K 不僅存在于破骨細胞,還在皮膚、心臟、骨骼肌、肺、胎盤、卵巢、睪丸、小腸和結腸等組織中激活和表達。
組織蛋白K與骨質疏松有關。在吸收陷窩,激活的破骨細胞幾乎特異地表達成熟的組織蛋白酶K。在激活的破骨細胞中,高水平的活化的酶極化細胞皺褶緣,溶酶體囊泡與細胞膜皺褶緣融合,組織蛋白酶K 被釋放到細胞外。在吸收陷窩的酸性微環境下,組織蛋白酶K 降解Ⅰ和Ⅱ型膠原蛋白,尤其是Ⅰ型膠原蛋白 。
組織蛋白L
組織蛋白酶L( cathepsin L,CTSL) 是溶酶體半胱氨酸蛋白酶家族的主要成員,具有非常獨特的合成和轉運方式。溶酶體CTSL,含有信號肽,并且是從ORF 第1個AUG 起始位點開始翻譯。 首先,信號肽牽引合成的CTSL 前體酶原到內質網上。 然后,在內質網上信號肽與前體肽間的肽鍵發生斷裂,釋放出信號肽與含有前體肽和成熟肽的CTSL 酶原。最后,在前體肽的幫助下,CTSL 蛋白折疊卷曲,形成二硫鍵。在內質網中,除去信號肽的只含有前體肽和成熟肽的CTSL 酶原,必須在特定的條件下去除前體肽并形成正確的空間結構后才能表現出酶活性。 通常CTSL 酶原在胞內體或溶酶體的酸性環境下自行剪切,或通過其它蛋白酶的加工過程而形成有活性的成熟酶 。