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リソソームシステインプロテアーゼであるカテプシンSは、非アクティブな前駆体として合成されます。それは、プロペプチドのタンパク質分解切断によってリソソームで活性化されます。カテプシンSを発現しないHEK 293細胞に、野生型ヒトプロカテプシンまたは突然変異体プロカテプシンのいずれかのcDNAをトランスフェクトし、その中にある唯一のグリコシル化部位のASNがGLNに置き換えられました。細胞は、それぞれグリコシル化および非グリコシル化プロカテプシンを発現しました。両方のトランスフェクタントによって、大量の前駆体が培地に分泌されました。分泌された野生型Procathepsin sには、オリゴ糖鎖にMan-6-リン酸が含まれていました。野生型プロカテプシンは細胞で活性化されましたが、培地では成熟は発生しませんでした。グリコシル化および非グリコシル化プロカテプシンのin vitro処理により、完全に活性な酵素が得られるため、オリゴ糖鎖が適切な折りたたみに必要でなかったことを示しています。HEK 293細胞によるグリコシル化および非グリコシル化プロカテプシンの再取り込みが観察されました。ミュータントトランスフェクタントのリソソームでは、少量の成熟したカテプシンが検出されました。細胞内分別は、膜画分で非グリコシル化プロカテプシンを示しました。非グリコシル化プロカテプシンは、2度Cで原形質膜に結合し、MA-6-リン酸残基に加えてカテプシンS分子の追加の選別モチーフを示唆しています。
リソソームシステインプロテアーゼであるカテプシンSは、非アクティブな前駆体として合成されます。それは、プロペプチドのタンパク質分解切断によってリソソームで活性化されます。カテプシンSを発現しないHEK 293細胞に、野生型ヒトプロカテプシンまたは突然変異体プロカテプシンのいずれかのcDNAをトランスフェクトし、その中にある唯一のグリコシル化部位のASNがGLNに置き換えられました。細胞は、それぞれグリコシル化および非グリコシル化プロカテプシンを発現しました。両方のトランスフェクタントによって、大量の前駆体が培地に分泌されました。分泌された野生型Procathepsin sには、オリゴ糖鎖にMan-6-リン酸が含まれていました。野生型プロカテプシンは細胞で活性化されましたが、培地では成熟は発生しませんでした。グリコシル化および非グリコシル化プロカテプシンのin vitro処理により、完全に活性な酵素が得られるため、オリゴ糖鎖が適切な折りたたみに必要でなかったことを示しています。HEK 293細胞によるグリコシル化および非グリコシル化プロカテプシンの再取り込みが観察されました。ミュータントトランスフェクタントのリソソームでは、少量の成熟したカテプシンが検出されました。細胞内分別は、膜画分で非グリコシル化プロカテプシンを示しました。非グリコシル化プロカテプシンは、2度Cで原形質膜に結合し、MA-6-リン酸残基に加えてカテプシンS分子の追加の選別モチーフを示唆しています。
Cathepsin S, a lysosomal cysteine protease, is synthesized as inactive precursor. It is activated in the lysosomes by a proteolytic cleavage of the propeptide. HEK 293-cells which do not express cathepsin S were transfected with cDNA of either wild type human procathepsin S or a mutant procathepsin S in which Asn of the only glycosylation site in the proregion was replaced by Gln. The cells expressed glycosylated and non-glycosylated procathepsin S, respectively. Large amounts of the precursors were secreted into the culture media by both transfectants. Secreted wild type procathepsin S contained Man-6-phosphate in the oligosaccharide chain. Wild type procathepsin S was activated in the cells but no maturation occurred in the culture media. In vitro processing of glycosylated as well as of non-glycosylated procathepsin S gave fully active enzymes thus indicating that the oligosaccharide chain was not necessary for proper folding. A reuptake of the glycosylated and non-glycosylated procathepsin S by HEK 293-cells could be observed. Small amounts of mature cathepsin S were detected in the lysosomes of the mutant transfectants. Subcellular fractionation showed non-glycosylated procathepsin S in the membrane fraction. Non-glycosylated procathepsin S was bound to the plasma membrane at 2 degrees C, suggesting an additional sorting motif in the cathepsin S molecule besides the Man-6-phosphate residue.
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