UVAにさらされたヒト皮膚線維芽細胞におけるカテプシンB不活性化の下流のオートファジックリソソーム調節不全

最近、2D-Digeプロテオミクスを使用して、カテプシンBをヒトHS27皮膚線維芽細胞におけるUVAの新規標的として特定しました。UVAの非シト毒性投与量への慢性曝露（9.9 j cm（-2）、週に2回、3週間）への慢性曝露に応じて、カテプシンB酵素活性の光酸化障害が発生し、リソソームと共局在する自家蛍光凝集の蓄積が発生しました。選択的阻害剤CA074MEを使用したカテプシンBの。ここでは、発見ツールとしてのオートファジー指向PCR発現アレイ分析を使用したUVA誘発性オートファジックリソソームの変化におけるカテプシンBの不活性化の機械的関与をさらに調査しました。リソソーム拡大と一致して、UVAはリソソームマーカー糖タンパク質LAMP-1の細胞タンパク質レベルを上方制御し、脂質化オートファゴソーム膜成分LC3-IIのレベルの増加を検出しました。UVAは、オートファジーの開始に不可欠なBeclin 1（Becn1）の発現を変化させませんでしたが、P62（Seme Sequestosome 1、SQSTM1）、選択的オートファジー基質、およびオートファジータンパク基質であるα-シヌクレイン（SNCA）のアップレギュレーションとオートファジータンパク基質と農業健康成分は、mRNAおよびタンパク質レベルで観察されました。さらに、UVAは、オートファゴリソソームの成熟に関与する必須酵素であるトランスグルタミナーゼ-2（TGM2）をダウンレギュレートしました。驚くべきことに、LAMP-1、LC3-II、Beclin 1、P62、α-シヌクレイン、およびトランスグルタミナーゼ-2に対するUVA効果は、CA074ME治療によって模倣されました。まとめると、我々のデータは、UVA誘発性の皮膚フォトダメージに潜在的に関与する潜在的に関与する新しい分子メカニズムであるカテプシンBの不活性化の下流の障害のあるオートファジーフラックスの結果として、UVA誘発性オートファジーリソソームの変化が発生することを示唆しています。

Recently, using 2D-DIGE proteomics we have identified cathepsin B as a novel target of UVA in human Hs27 skin fibroblasts. In response to chronic exposure to noncytotoxic doses of UVA (9.9 J cm(-2), twice a week, 3 weeks), photooxidative impairment of cathepsin B enzymatic activity occurred with accumulation of autofluorescent aggregates colocalizing with lysosomes, an effect mimicked by pharmacological antagonism of cathepsin B using the selective inhibitor CA074Me. Here, we have further explored the mechanistic involvement of cathepsin B inactivation in UVA-induced autophagic-lysosomal alterations using autophagy-directed PCR expression array analysis as a discovery tool. Consistent with lysosomal expansion, UVA upregulated cellular protein levels of the lysosomal marker glycoprotein Lamp-1, and increased levels of the lipidated autophagosomal membrane constituent LC3-II were detected. UVA did not alter expression of beclin 1 (BECN1), an essential factor for initiation of autophagy, but upregulation of p62 (sequestosome 1, SQSTM1), a selective autophagy substrate, and α-synuclein (SNCA), an autophagic protein substrate and aggresome component, was observed at the mRNA and protein level. Moreover, UVA downregulated transglutaminase-2 (TGM2), an essential enzyme involved in autophagolysosome maturation. Strikingly, UVA effects on Lamp-1, LC3-II, beclin 1, p62, α-synuclein, and transglutaminase-2 were mimicked by CA074Me treatment. Taken together, our data suggest that UVA-induced autophagic-lysosomal alterations occur as a consequence of impaired autophagic flux downstream of cathepsin B inactivation, a novel molecular mechanism potentially involved in UVA-induced skin photodamage.