综述：硫酸肝素通过破坏前肽与催化结构域之间的相互作用，促进前组织蛋白酶K的自我激活

《Biochemical Journal》：Heparan sulfate promotes autoactivation of procathepsin K by destabilizing the propeptide–catalytic domain interaction

　　

Huanmeng Hao|Xiaoxiao Zhang|Jian Liu|Ding Xu

摘要

Procathepsin K（pro-CtsK）是cathepsin K（CtsK）的前体酶，而cathepsin K是一种对骨吸收至关重要的胶原酶。已知pro-CtsK能够与肝素硫酸盐（HS）结合，但这种相互作用的生物学意义尚不清楚。在本研究中，我们发现HS能够以依赖于硫酸化模式和寡糖长度的方式加速pro-CtsK的自我加工过程。我们发现propeptide（前体肽）与催化结构域之间存在一种先前未知的静电相互作用，这种相互作用稳定了propeptide的构象，防止了其发生分子间的蛋白水解激活。HS通过破坏这种关键的静电相互作用来加速pro-CtsK的自我加工。从机制上讲，HS与propeptide中的两个谷氨酸竞争结合催化结构域上的三个碱性残基，从而显著改变了propeptide的构象，使其更容易发生自我加工。此外，我们还发现HS在破骨细胞的分泌溶酶体中含量丰富，可能直接参与了CtsK的自我激活过程。