プロリルエンドペプチダーゼprepは、フィラググリン分解と角質化に関与しています

Filaggrin（FLG）は、アトピー性皮膚炎と皮膚の乾燥の有名なバイオマーカーです。その完全なタンパク質分解（またはフィラググリン分解）は、自然保湿因子の主要な成分を生成します。この多段階プロセスでは、一部のプロテアーゼ/ペプチダーゼはまだ特定されていません。16のOMICS分析をマイニングすると、プロリルエンドペプチダーゼ（PREP）を候補ペプチダーゼとして特定しました。間接的な免疫蛍光と共焦点分析により、粒状および深部の角質層における局在が実証され、FLGと共局在しました。タンデム質量分光法と蛍光消光活動アッセイは、内部プロリンのカルボキシル側で、FLG配列に由来するいくつかの合成ペプチドをPREPが切断することを示しました。これらのペプチドの発現により、prep酵素効率が向上しました。ベンジルオキシカルボニル - プロリナール（ZPP）を使用した再構築されたヒト表皮（RHES）におけるPREPの特異的阻害により、FLGモノマーの蓄積が誘導されました。RNA干渉を使用したRHESにおけるPREP発現のダウンレギュレーションにより、FLG代謝に対するPREPの影響が確認され、ケラチノサイト分化におけるPREPのより一般的な役割が強調されました。実際、定量的なグローバルプロテオーム、ウエスタンブロッティング、およびRT-QPCR分析は、フィラググリン分解に関与することが知られているブレオマイシンヒドロラーゼ、およびロリクリンのような他のいくつかの角質化の主体の発現を強く減少させたことを示しました。その結果、機能レベルでは、表皮経由の電気抵抗が大幅に減少しました。

Filaggrin (FLG) is a well-known biomarker of atopic dermatitis and skin dryness. Its full proteolysis (or filaggrinolysis) produces the major constituents of the natural moisturizing factor. Some proteases/peptidases remain to be identified in this multistep process. Mining 16 omics analyses, we identified prolyl endopeptidase (PREP) as a candidate peptidase. Indirect immunofluorescence and confocal analysis demonstrated its localization in the granular and deep cornified layers, where it co-localized with FLG. Tandem mass spectroscopy and fluorescent quenching activity assays showed that PREP cleaved several synthetic peptides derived from the FLG sequence, at the carboxyl side of an internal proline. Deimination of these peptides increased PREP enzymatic efficiency. Specific inhibition of PREP in reconstructed human epidermis (RHEs) using benzyloxycarbonyl-Pro-Prolinal (ZPP) induced the accumulation of FLG monomers. Down-regulation of PREP expression in RHEs using RNA interference confirmed the impact of PREP on FLG metabolism, and highlighted a more general role of PREP in keratinocyte differentiation. Indeed, quantitative global proteomic, Western blotting and RT-qPCR analyses showed a strong reduction in the expression of bleomycin hydrolase, known to be involved in filaggrinolysis, and of several other actors of cornification like loricrin. Consequently, at the functional level, the trans-epidermal electric resistance was drastically reduced.