Cathepsine (lysosomale Proteasen)

Cathepsine sind eine Familie lysosomaler Proteasen — überwiegend Cysteinproteasen (Cathepsine B, C, H, K, L, S, V, X/Z), daneben auch Aspartyl- (Cathepsine D, E) und Serintypen (Cathepsine A, G) — die im sauren lysosomalen Lumen gemeinsam den terminalen Abbau von Proteinen ausführen, die durch Autophagie, Endozytose und Phagozytose angeliefert werden. Über die lysosomale Verdauung hinaus können Cathepsine sezerniert werden, um die extrazelluläre Matrix umzubauen (Cathepsin K ist die primäre Knochenkollagenase); eine zytosolische Leckage — besonders von Cathepsin B — kann das NLRP3-Inflammasom aktivieren und Apoptose einleiten, ein als lysosomale Membranpermeabilisierung bezeichneter Mechanismus. Die Cathepsin-Aktivität nimmt im Alter ab, teils durch gestörte lysosomale Ansäuerung und ein verändertes Gleichgewicht der Cystatin-Inhibitoren, was die Proteostase beeinträchtigt und zur Anreicherung nicht abgebauten Materials in langlebigen postmitotischen Zellen wie Neuronen beiträgt.