Poti in stranpoti proteoliznih encimov

Proteini so glavne biološke molekule, ki izvajajo procese, značilne za živa bitja. Proteini v celicah nenehno nastajajo in se tudi razgrajujejo. Za njihovo razgradnjo so odgovorni proteolizni encimi in če razumemo njihovo delovanje, vemo, zakaj celica raste, se deli, giblje in komunicira z drugimi celicami in na koncu propade. Da je razgradnja proteinov pomemben in zapleten proces, nam pove že to, da poznamo pri človeku več kot 550 genov, ki kodirajo različne proteolizne encime. Njihovo delovanje mora biti usklajeno in strogo nadzorovano, saj v nasprotnem primeru pride v celicah in tkivih do hudih poškodb in razvoja cele vrste bolezni. V predavanju bomo predstavili lastnosti in delovanje predvsem dveh karboksipeptidaz, katepsinov B in X, ki pripadata skupini lizosomskih proteoliznih encimov. Encima sta si na prvi pogled podobna, pa vendar je bilo ugotovljeno, da je njuna funkcija zelo različna. Ta razlika je še posebej izrazita pri bolezenskih stanjih kot so rak, avtoimune bolezni ali nevrodegenerativni procesi. Katepsin B je poznan promocijski dejavnik pri raku, saj zelo učinkovito razgrajuje proteine zunajceličnega matriksa in s tem omogoča invazijo tumorskih celic in njihovo metastaziranje. Iskanje učinkovitih zaviralcev katepsina B predstavlja pomemben izziv pri iskanju novih protitumorskih učinkovin. Tudi katepsin X sodeluje pri napredovanju raka, vendar razgrajuje druge molekulske tarče in vpliva predvsem na adhezivnost in gibljivost celic. Zelo pomembna je njegova vloga pri delovanju imunskih celic in nevronov. Pri slednjih je njegovo delovanje povezano z napredovanjem nevrodegenerativnih procesov, specifični zaviralci katepsina X pa lahko pospešijo obnavljanje nevronov in tvorbo njihovih podaljškov – nevritov in obetajo napredek pri zdravljenju vedno bolj razširjenih nevrodegenerativnih bolezni.