La proteina nota come catepsina D si trova solo all’interno delle cellule e svolge un ruolo sia nell’immunità che nelle malattie umane. Le cellule immunitarie chiamate macrofagi creano cathepsin D. I macrofagi ingeriscono i batteri e quindi subiscono l’apoptosi, o morte cellulare programmata, per garantire che l’organismo invasore venga distrutto. Il percorso verso l’apoptosi è causato dall’attivazione della catepsina D all’interno del macrofago.
Il ruolo di Cathepsin D nell’apoptosi può essere correlato a un’altra funzione della digestione. Le cellule contengono compartimenti chiamati lisosomi, che possono contenere molecole destinate alla distruzione. Nel lisosoma, questa proteina sembra svolgere tale funzione dopo essere stata attivata. La sequenza di attivazione, la rimozione di due gruppi di aminoacidi, insieme alla sua funzione, ha portato i ricercatori a raggruppare questa proteina con una famiglia di proteine ??note come peptidasi.
Il compito delle peptidasi è quello di rompere i legami peptidici trovati nelle proteine. La ragione per cui la catepsina D è inizialmente prodotta come un proenzima che richiede l’attivazione è quella di proteggere la cellula. Se questa proteina fosse prodotta in forma attiva, attaccherebbe le proteine ??all’interno del citoplasma della cellula. Per questo motivo, viene prima sequestrato nel lisosoma prima dell’attivazione e della digestione.
Quando questo enzima viene prodotto per la prima volta attraverso la trascrizione e la traduzione dell’RNA, contiene un “tag” costituito da uno zucchero. Questo tag consente alle proteine ??della membrana lisosomiale di riconoscere la catepsina D e di consentirle in questa porzione di cellula accuratamente protetta. Questo enzima richiede un ambiente acido per funzionare correttamente, sebbene questa protezione presenti i suoi svantaggi. In alcuni stati patologici, il lisosoma può diventare troppo acido e l’enzima può iniziare ad attaccare le proteine ??all’interno della sua membrana.
Il gene che codifica per questa proteina, specificamente chiamato gene CTSD, è soggetto a mutazione, come lo sono tutti i geni. Alcune mutazioni del gene CTSD sono state associate a malattie come il cancro al seno. Ciò è probabilmente dovuto al ruolo del gene nell’avvio dell’apoptosi, secondo la ricerca. La presenza e l’espressione di Cathepsin D possono essere utilizzate come marker tumorali nel carcinoma mammario. Tale ruolo consente ai ricercatori di determinare la presenza di cellule cancerose in base alla quantità di questa proteina.
La funzione della catepsina D può determinare un coinvolgimento nell’Alzheimer. Un’altra proteina della famiglia delle peptidasi, la memapsina, è stata collegata alla distruzione dei tessuti nell’Alzheimer. Alcuni scienziati ritengono di aver trovato anche un legame tra una mutazione del gene CTSD e questo disturbo neurodegenerativo.