Katepsin
Kurs: Basvetenskap 5 Moment 1
Vad är det?
- Familj av proteaser som huvudsakligen finns i lysosomen och bryter ned proteiner i den sura miljön där (pH ca 4,5–5).
- Namnet kommer av grekiskans kathepsein, “att smälta ned”.
Varför är det viktigt / Mekanism
Katepsinerna indelas efter vilken aminosyra som utgör det katalytiska sätet:
| Typ | Exempel | Optimalt pH | Noterbart |
|---|---|---|---|
| Cysteinproteaser | B, C, H, K, L, S, V | Surt | Största gruppen; hämmas av cystatiner |
| Aspartatproteaser | D, E | Surt | Katepsin D snarlik pepsin och renin |
| Serinproteaser | G, A | Neutralt | Katepsin G i neutrofilers azurofila granula |
Centrala funktioner:
- Antigenpresentation på MHC klass II: i det sura endosomet klyver katepsin S (i dendritiska celler och B-celler) respektive katepsin L (i tymus kortikala epitel) den invarianta kedjan stegvis ned till CLIP, som sedan byts mot antigenpeptid med hjälp av HLA-DM. Utan denna klyvning kan MHC klass II inte laddas.
- Benremodellering: katepsin K är osteoklastens huvudenzym och det enda som effektivt bryter ned kollagen typ I i trippelhelixform, i den sura resorptionslakunen.
- Proteolytisk aktivering: katepsin B och L aktiverar trypsinogen, prorenin och vissa MMP.
- Apoptos: lysosomal membranpermeabilisering släpper ut katepsiner i cytosolen → klyvning av Bid → mitokondriell apoptosväg.
- Virusinträde: katepsin B och L klyver ytproteiner hos ebolavirus och SARS-CoV-2 i endosomet — en alternativ inträdesväg när TMPRSS2 saknas.
Klinisk relevans & Diagnostik
- Sjukdomskopplingar:
| Tillstånd | Mekanism |
|---|---|
| Pyknodysostos | Mutation i CTSK (katepsin K) → osteoklasten kan inte resorbera ben → osteoskleros, kort växt, spröda ben. Toulouse-Lautrec antas ha haft detta |
| Osteoporos | Odanakatib, en katepsin K-hämmare, ökade bentätheten men utvecklingen avbröts på grund av stroke-risk |
| Papillon-Lefèvres syndrom | Mutation i CTSC (katepsin C) → oaktiverade neutrofila serinproteaser → aggressiv parodontit och palmoplantar keratodermi |
| Akut pankreatit | Katepsin B aktiverar trypsinogen inuti acinuscellen → autodigestion |
| Tumörinvasion och metastasering | Sekretion av katepsin B och L bryter ned basalmembran och extracellulär matrix |
| Ateroskleros | Katepsin S och K bryter ned elastin i kärlväggen → plackinstabilitet, aneurysm |
| Emfysem | Katepsiner bidrar tillsammans med elastas och MMP till alveolär destruktion |
- Endogena hämmare: cystatiner (bland annat cystatin C, som också används som GFR-markör eftersom det filtreras fritt och inte påverkas av muskelmassa).
Tenta-fokus
Katepsin S/L klyver den invarianta kedjan → CLIP → antigenpeptid. Detta är det klassiska stegen i MHC klass II-vägen och en mycket vanlig tentafråga i immunologi.
Klinisk pärla
Katepsin K = osteoklast. Om frågan handlar om ett enzym som bryter ned kollagen i ben, eller om en sjukdom med för täta men spröda ben, är katepsin K svaret.
Klinisk pärla
Cystatin C är samma proteinfamilj sedd från motsatt håll — en katepsinhämmare som råkar vara en utmärkt njurfunktionsmarkör hos patienter med avvikande muskelmassa, där kreatinin blir missvisande.
Kopplingar
Relaterat: Basvetenskap 5 Moment 1, Lysosom, MHC klass II, Osteoklast, Antigenpresentation, Apoptos, Proteaser