癌細胞によって過剰発現したカテプシンDは、その触媒活性とは無関係にアポトーシス依存性化学療法感受性を高めることができます

Aspartic Protease Cathepsin D（CD）は、誘導アポトーシスの重要なメディエーターであり、そのタンパク質分解活性は一般的にこのイベントに関与しています。アポトーシス中、CDはサイトゾルに移行します。CDはリソソーム酵素の1つであるため、より酸性のpHがカテプシンBやカテプシン-Lなどのシステインリソソーム酵素と比較してタンパク質分解的に活性であることを必要とします。したがって、サイトゾルCDが基板を切断できるかどうかを疑問視することができます。（S）アポトーシスカスケードに関係している。ここでは、化学療法誘発性細胞毒性およびアポトーシス中の3Y1-AD12がん細胞によって過剰発現した（野生型）WT CDとそのタンパク質分解的に不活性な対応物の役割、およびCD触媒機能の関連性を調査しました。WTまたは変異した触媒的に不活性なCDが、エトポシドに対する化学療法感受性とアポトーシス反応を強くすることを実証します。WTと変異の不活性CDの両方がサイトゾルに移行し、シトクロムCの放出、カスパーゼ-9およびカスパーゼ-3の活性化、およびカスパーゼ依存性アポトーシスの誘導を増加させます。さらに、アスパラギン酸プロテアーゼ阻害剤であるペプスタチンAとの細胞の前処理は、アポトーシスを予防しません。興味深いことに、細胞死に対するCDの刺激効果は、その触媒活性とは無関係です。全体として、我々の結果は、サイトゾルCDが特定の基質を切断するのではなく、アポトーシス機構のメンバーと相互作用することによりアポトーシス経路を刺激することを意味します。

The aspartic protease cathepsin D (CD) is a key mediator of induced-apoptosis and its proteolytic activity has been generally involved in this event. During apoptosis, CD is translocated to the cytosol. Since CD is one of the lysosomal enzymes that requires a more acidic pH to be proteolytically-active relative to the cysteine lysosomal enzymes such as cathepsin-B and cathepsin-L, it is therefore open to question whether cytosolic CD might be able to cleave substrate(s) implicated in the apoptotic cascade. Here, we have investigated the role of (wild-type) wt CD and its proteolytically inactive counterpart overexpressed by 3Y1-Ad12 cancer cells during chemotherapeutic-induced cytotoxicity and apoptosis, as well as the relevance of CD catalytic function. We demonstrate that wt or mutated catalytically inactive CD strongly enhances chemo-sensitivity and apoptotic response to etoposide. Both wt and mutated inactive CD are translocated to the cytosol, increasing the release of cytochrome c, the activation of caspases-9 and caspases-3 and the induction of a caspase-dependent apoptosis. In addition, pretreatment of cells with the aspartic protease inhibitor, pepstatin A, does not prevent apoptosis. Interestingly, therefore, the stimulatory effect of CD on cell death is independent of its catalytic activity. Overall, our results imply that cytosolic CD stimulates apoptotic pathways by interacting with a member of the apoptotic machinery rather than by cleaving specific substrate(s).