Katepsin S

**Katepsin S**, poznat i kao **CTSS**, je enzimski  protein koji je kod čovjeka kodiran sa lokus gena *CTSS*.

Protein kojeg kodira ovaj gen, član je porodice peptidaza C1, lizosomne cistein proteaze, koji mogu sudjelovati u razgradnji antigenih proteina  do peptida za prezentaciju na molekulama MHC klase II. Kodirani protein može funkcionirati kao elastaza u širokom rasponu pH u plućmim alveolskim makrofagima. Postoje varijante transkripta koje koriste alternativne poliadenilacijske signale koji postoje za ovaj gen.

## Funkcija
Katepsin S je lizosomni enzim koji pripada porodici cistein proteaza papaina. Dok je njegova ulogu u prezentaciji antigen odavno prepoznata,  sada se shvatilo da katepsin S ima ulogu u svrabu i bolu ili nocicepcijama. Rezultati istraživanja  njegove u zarazama, ukazuju da katepsin S funkcionira kao signalna molekula, koja preko aktivacije proteaze aktivira receptore 2 i 4 člana  porodice G-protein spregnutih receptora.

Katepsin S se u ćelijama izražava kao antigen, uključujući makrofage, B-limfocite, dendritske ćelije i mikrogliju. Katepsin S se ispoljava i u  nekim m epitelnim  ćelijama. Njegova ekspresija se znatno povećava u ljudskom keratinocitima sljedeći stimulaciju sa interferona-gama, koja je povišena u psorijaznim keratinocitima, zbog stimulacije proinflamatornog faktora. Nasuprot tome, epitelne ćelije kortikalnog timusa ne iispoljavaju prisustvo katepsina S.

Dok je optimum pH mnogih  lizosomnih  proteaza u zoni  kiselosti, katepsin S je izuzetak. Ovaj enzim ostaje katalitski aktivan pod neutralnim pH, a optimum je  između pH vrijednosti 6,0 i 7,5. Mnoge lizosomne proteaza su zarobljeni unutar lizosoma, zbog problema sa stabilnosti. Nasuprot tome, katepsin S ostaje stabilan i ima fiziološku ulogu izvan lizosoma. Imune ćelije, uključujući i makrofage  i mikrogliju, luče katepsin S kao odgovor na upalne  medijatore,  uključujući lipopolisaharide, proinflamatorne  citokin i neutrofile.* In vitro*, katepsin S zadržava neke aktivnosti enzima u prisustvu 3M ureje. Katepsin S se proizvodi kao zimogen i obradom se aktivira.

Aktivnost katepsin S je čvrsto regulirana  njegovim endogenim  inhibitorom, cistatinom  C, koji također ima ulogu u prezentaciji antigena. Cistatin A i B su manje  aktivni u odnosu na cistatin C.

Aktivna mjesta razlaganja katepsina S su – (– Val – Val –Arg–) –, a treba da imaju najmanje dvije aminokiseline koje ga okružuju sa svake strane.

Dok aizosomne proteaza smrtno razgrađuju proteine u lizoaomima, katepsin S ima vlastitu prepoznatljivu  fiziološku ulogu.

## Uloga u prezentaciji antigena 
Ovaj enzim ima ključnu ulogu u prezentaciji antigena. Glavni kompleks histokompatibilnosti,  kompleks molekula klase II, u interakciji s malim fragmentima peptidea za prezentaciju na površini  antigene prezentacije imunih ćelija. Katepsin S učestvuje u degradaciji invarijantnih ili  drugih lanaca koji inhibiraju antigenski kompleks. Ova degradacija se javlja u lizosomima. Hronološki, akcija katepsina S prati dvije podjele  aspartil proteaza . Katepsin S cijepa preostali fragment Ii (IiP1) i ostavlja mali dio Ii poznat kao CLIP koji ostaje direktno povezan sa složenim.

Proteolitska  degradacija  Ii je važno jer olakšava odvajanje od CLIP od MHC II, a  onda, kompleks može učitati odabrani antigen. Nakon ubacivanja antigena, molekula MHC II prelazi na površinu ćelije. Stoga, možemo nagađati da prekomjerna  aktivnost katepsin S može dovesti do prerane  degradacije Ii, povremeno opterećenje MHC II i autoimunih  napada. Naprotiv, inhibicija katepsina  S će dovesti do kašnjenja u degradaciju Ii i  antigena u MHC II, kao i neprikladno prisustvo nerazloženog Li-fragmenta u MHC II na površini ćelije. To će umanjiti i oslabiti  imuni odgovor. Naprimjer, ova vrsta MHC II neće moći vrlo efikasno izazvati proliferaciju T-ćelija.

U makrofagima, katepsin S može  biti zamijenjen  katepsinom F.

## Uloga u degradaciju ECM 
Izlučeni katepsin S cijepa neke ekstracelularne matrikse (ECM) proteina. Može se smatrati najpotentnijom poznatom elastazom. Lista predloženih podloga  katepsina  S uključuje laminin, fibronektinski elastin, osteokalcin i neke kolagene. Također cijepa hondroitin sulfat, heparan sulfat i proteoglikan bazne membrane. Katepsin S ima aktivnu ulogu u propusnosti krvnih  sudova i i angiogenezi, zbog svoje elastolitske  kolagenolitske  aktivnosti. Naprimjer, cijepanje  laminina-5 katepsinom S dovodi do generiranja  proangiogenik  peptida. Ispoljavanje  katepsina S može biti izazvano proupalnim faktorima koje luči ćelije tumora.
U tumorigenezi, katepsin S promovira rast tumora.

## Klinički značaj 
Katepsin S se pokazao da može biti značajan prognostički faktor za pacijente sa tipom IV astrocita (*glioblastoma multiforme*), a inhibicija je pokazala napredak u dužini preživljavanja od  prosjeka, više od 5 mjeseci. To je zato što cisteinski enzimi više ne mogu djelovati zajedno s drugim  proteazama i razlažu vanćelijski matriks mozga. Dakle, širenje tumora se zaustavlja. Naučnici su upravo objavili da ovaj enzim predviđa smrt, kao što se pokazalo da je povezan  i sa bolestima srca i rakom.

## Također pogledajte
*Enzim
*Katepsin

## Reference
Kategorija:Peptidaze
Kategorija:EC 3.4.22