كاتيبسين إي

إنزيم الكاثيبسين E ( EC 3.4.23.34 ) هو إنزيم يُشفَّر في الإنسان بواسطة جين CTSE . ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]} يُعرف هذا الإنزيم أيضًا باسم البروتياز بطيء الحركة ، أو بروتياز الأسبارتيك لغشاء كريات الدم الحمراء ، أو SMP ، أو EMAP ، أو البروتياز غير البيبسيني ، أو البروتياز الحمضي الشبيه بالكاثيبسين D ، أو البروتياز الحمضي الشبيه بالكاثيبسين E ، أو البروتياز من النوع D للكاثيبسين . ^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 6 ]}

إنزيم الكاثيبسين E هو بروتين بروتيني موجود في الحيوانات، بالإضافة إلى العديد من الكائنات الحية الأخرى، وينتمي إلى مجموعة بروتينات الأسبارتيك . في البشر ، يُشفّر بواسطة جين CTSE الموجود في الموضع 1q32 على الكروموسوم 1. ^{[ 11 ] [ 12 ] [ 6 ] [ 13 ]} وهو بروتين سكري غير ليزوزومي داخل الخلايا، يوجد بشكل رئيسي في الجلد والخلايا المناعية. ^{[ 14 ]} هذا البروتين هو بروتين أسبارتيل يعمل كمتجانس ثنائي مرتبط بروابط ثنائية الكبريتيد، ويحتوي على سلسلة قليلة السكريات من نوع المانوز العالي. ^{[ 15 ]} وهو عضو في عائلة الببتيداز A1، وبالتالي يُظهر خصوصية مشابهة لتلك الخاصة بالبيبسين A والكاثيبسين D. الكاثيبسين E هو إنزيم داخل خلوي، ولا يبدو أنه يشارك في هضم البروتينات الغذائية. يوجد هذا البروتين بأعلى وفرة على أسطح الخلايا الظهارية المنتجة للمخاط في المعدة. وهو أول بروتياز أسبارتيك موجود في معدة الجنين، ويُوجد في أكثر من نصف حالات سرطان المعدة، مما يجعله يبدو كمستضد جنيني ورمي . توجد نسخ جينية مختلفة تستخدم إشارات بولي أدينيل بديلة ، بالإضافة إلى نسختين جينيتين تُشفّران نظائر بروتينية مختلفة لهذا الجين. ^{[ 13 ] [ 14 ]}

قد يُسهم نقص مستويات الكاثيبسين E في الجسم في الإصابة بأمراض جلدية التهابية مثل التهاب الجلد التأتبي ، ويعتمد علاجها على استعادة وظائف ومستويات هذا البروتين في الجسم. ^{[ 16 ]} يُعد الكاثيبسين E، إلى جانب الرينين والكاثيبسين D، أحد البروتيازات الأسبارتية القليلة المعروفة التي تُنتج في أنسجة بشرية أخرى غير أنسجة الجهاز الهضمي والتناسلي. ^{[ 17 ]}

يتشابه تركيب إنزيم الكاثيبسين E إلى حد كبير مع تركيب إنزيمي الكاثيبسين D و BACE1 ، وتتشابه مناطق الموقع النشط في جميعها تقريبًا. وتكمن الاختلافات بينها في البيئات الدقيقة المحيطة بمواقعها النشطة . تساهم الأحماض الأمينية DTG 96-98 وDTG 281-283 في تكوين الموقع النشط للإنزيم. كما توجد روابط ثنائية الكبريتيد عند الأحماض الأمينية Cys 272-276 وCys 314-351. يقع حمضان أمينيان آخران من السيستين في الموضعين 109 و114 على سلسلة الأحماض الأمينية بالقرب من بعضهما البعض في الفضاء ثلاثي الأبعاد، إلا أن المسافة بين ذرات الكبريت فيهما تبلغ 3.53 أنغستروم، وهي مسافة كبيرة جدًا لتكوين رابطة ثنائية الكبريتيد مناسبة. يحتوي التركيب أيضًا على أربع روابط هيدروجينية بين أحماض الأسبارتيك في الموقع النشط والأحماض الأمينية المحيطة بها. يمكن ملاحظة عامل مميز لـ Cathepsin E مقارنة ببنية Cathepsin D و BACE1 في تكوين رابطة هيدروجينية إضافية بين بقايا Asp 96 و Ser 99، وعدم وجود رابطة هيدروجينية مع Leu/Met عند Asp 281. ^{[ 16 ]}

يتوزع هذا الإنزيم في خلايا الجهاز الهضمي ، والأنسجة اللمفاوية ، وخلايا الدم، والجهاز البولي، والخلايا الدبقية الصغيرة . ويختلف موقعه داخل الخلايا في مختلف أنواع خلايا الثدييات عن نظيره، الكاثيبسين د. يرتبط الكاثيبسين هـ بالأنسجة الغشائية في القنيات الخلوية داخل الخلايا الجدارية المعدية ، وقنيات الصفراء في الخلايا الكبدية، وخلايا الأنبوب الكلوي القريب في الكلية، والخلايا الظهارية في الأمعاء والقصبة الهوائية والشعب الهوائية، والخلايا العظمية ، وحتى في كريات الدم الحمراء. ويمكن ملاحظة وجوده في تراكيب الإندوسوم في العديد من أنواع الخلايا المختلفة، مثل الخلايا اللمفاوية البائية العارضة للمستضدات ، والخلايا المعدية، والخلايا الدبقية الصغيرة. كما يُرصد وجوده في حويصلات الشبكة الإندوبلازمية للخلايا . ^{[ 15 ] [ 18 ]}

يلعب الكاثيبسين E دورًا حيويًا في تحلل البروتينات، ومعالجة المستضدات عبر مسار معقد التوافق النسيجي الرئيسي من الفئة الثانية ^{[ 13 ]} ، وإنتاج البروتينات النشطة بيولوجيًا. يُعتقد أيضًا أن هذا الإنزيم يشارك في مسار موت الخلايا العصبية المرتبط بالتقدم في السن، بالإضافة إلى التحفيز المفرط لمستقبلات الغلوتامات بواسطة السموم المثيرة للخلايا العصبية، ونقص التروية الدماغية الأمامية العابر . في تجربة أُجريت على الفئران، لم يُرصد الكاثيبسين E إلا نادرًا في أنسجة دماغ الفئران الصغيرة، بينما ارتفع مستواه بشكل كبير في النيوسترياتوم والقشرة المخية لدى الفئران الأكبر سنًا . كما تم التعبير عن الإنزيم بمستويات عالية في الخلايا الدبقية الصغيرة النشطة في منطقة CA1 من الحصين، وفي الخلايا العصبية المتدهورة لمدة أسبوع بعد نقص التروية الدماغية الأمامية العابر ^{[ 18 ]} . يُحتمل أن يكون للكاثيبسين E دور في تطور سرطان غدي متمايز جيدًا من التحول المعوي . ^{[ 15 ]} يلعب الإنزيم أيضًا دورًا في الارتباط بالخلايا المتغصنة حيث يقوم بتوليد مجموعة CD4 استجابةً للبروتينات الذاتية والغريبة. ^{[ 19 ]}

الإنزيم مُغلْيكوزيلي . تُساهم أنواع الخلايا المختلفة في الاختلافات في طبيعة سلسلة الكربوهيدرات. يُلاحظ وجود سكريات قليلة التعدد من نوع المانوز العالي في الإنزيم الأولي في الخلايا الليفية، بينما يُمكن رؤية الإنزيم الناضج مع سكريات قليلة التعدد من النوع المُعقد. في أغشية كريات الدم الحمراء، يحتوي كل من الإنزيم الناضج والإنزيم الأولي على سكريات قليلة التعدد من النوع المُعقد. يُنتج الانشطار التحفيزي الذاتي شكلين من الإنزيم، حيث يبدأ الشكل 1 من الحمض الأميني إيزولوسين 54، والشكل 2 من الحمض الأميني ثريونين 57. ^{[ 20 ]}

• كاتيبسين

• قاعدة بيانات MEROPS الإلكترونية للببتيدازات ومثبطاتها: A01.010، مؤرشفة بتاريخ 3 مارس 2016 على موقع Wayback Machine.
• كاتيبسين+E في رؤوس الموضوعات الطبية (MeSH) التابعة للمكتبة الوطنية الأمريكية للطب