cAMP-PKAシグナル伝達経路は、培養マウス破骨細胞におけるカテプシンKの処理によって媒介される骨吸収を調節します

カテプシンK（CAT K）は、破骨細胞で発現する主要なシステインプロテアーゼであり、骨吸収中のマトリックス分解に重要な役割を果たすと考えられています。CAT Kの細胞内成熟は、KT5720およびH89のcAMP拮抗薬、RPキャンプ、およびプロテインキナーゼA（PKA）阻害剤によって防止されたことが示されています。対照的に、アデニル酸シクラーゼアゴニストであるフォルスコリンは、むしろ破骨細胞の猫Kの処理と成熟を誘発しました。さらに、Cat Kプロセシングと成熟シグナル伝達がプロテインキナーゼC（PKC）に関与するかどうかを判断するために、マウス総骨細胞をPKCの比阻害剤であるカルフォスチンCで処理しましたが、PKCカルフォスチンCが影響を与えなかったことを示しています。破骨細胞を介したCAT K処理と破骨細胞の成熟へ。したがって、cAMP-PKAシグナル伝達経路が破骨細胞のCAT K成熟を調節することが示されています。分泌されたプロエンザイムは、M6P受容体を介して細胞に再入力する可能性があり、この可能性を防ぐために、M6Pの非存在下または存在下でcAMP拮抗薬RP-CAMPおよびPKA阻害剤KT5720およびH89をテストしました。RP-CAMP、KT5720、またはH89によるCAT K処理の阻害は、用量依存的に観察されました。さらに、M6Pを添加すると、RP-CAMP、KT5720、およびH89の効力が強化され、CAT K処理の阻害で観察されたものと同様の効力でin vitro骨吸収を依存的に阻害しました。

Cathepsin K (Cat K) is the major cysteine protease expressed in osteoclast and is thought to play a key role in matrix degradation during bone resorption. It is shown that the intracellular maturation of Cat K was prevented by the cAMP antagonist, Rp-cAMP, and the protein kinase A (PKA) inhibitors of KT5720 and H89. In contrast, forskolin, an adenylate cyclase agonist, rather induced Cat K processing and maturation in osteoclast. Furthermore, to determine whether Cat K processing and maturation signaling involves protein kinase C (PKC), mouse total bone cells were treated with calphostin C, a specific inhibitor of PKC, however, no effect was observed, indicating that PKC calphostin C did not affect to osteoclast-mediated Cat K processing and maturation in osteoclast. Thus, it is indicated that the cAMP-PKA signaling pathway regulate Cat K maturation in osteoclast. Since secreted proenzymes have the potential to reenter the cell via M6P receptor, to prevent this possibility, we tested cAMP antagonist Rp-cAMP and the PKA inhibitors KT5720 and H89 in the absence or presence of M6P. Inhibition of Cat K processing by Rp-cAMP, KT5720 or H89 was observed in a dose-dependent manner. Furthermore, the addition of M6P resulted in enhanced potency of Rp-cAMP, KT5720 and H89, which dose-dependently inhibited in vitro bone resorption with potency similar to that observed for inhibition of Cat K processing.