The noncanonical role of the protease cathepsin D as a cofilin phosphatase.
The noncanonical role of the protease cathepsin D as a cofilin phosphatase.
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蛋白酶组织蛋白酶 D 作为丝切蛋白磷酸酶的非典型作用
DOI：
10.1038/s41422-020-00454-w
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发表时间：
2021-07
期刊：
影响因子：
44.1
通讯作者：
Duan S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu YJ;Zhang T;Chen S;Cheng D;Wu C;Wang X;Duan D;Zhu L;Lou H;Gong Z;Wang XD;Ho MS;Duan S
组织蛋白酶 D (cathD) 传统上被认为是一种溶酶体蛋白酶，可降解酸性区室中的底物。在这里，我们报告 cathD 作为丝切蛋白磷酸酶协调肌动蛋白重塑发挥着非常规作用。在中性 pH 环境中，cathD 前体直接去磷酸化并激活肌动蛋白切断蛋白 cofilin，与其蛋白水解活性无关，而成熟的 cathD 在酸性 pH 条件下降解 cofilin。在发育过程中，cathD 补充了经典的丝切蛋白磷酸酶弹弓并调节基于肌动蛋白的结构的形态发生。此外，抑制cathD磷酸酶活性会导致肌动蛋白组织缺陷和胞质分裂失败。我们的研究结果确定cathD是一种双功能分子，其功能开关受环境pH值及其成熟状态调节，并揭示了cathD在基于肌动蛋白的细胞过程中的新调节作用。
Cathepsin D (cathD) is traditionally regarded as a lysosomal protease that degrades substrates in acidic compartments. Here we report cathD plays an unconventional role as a cofilin phosphatase orchestrating actin remodeling. In neutral pH environments, the cathD precursor directly dephosphorylates and activates the actin-severing protein cofilin independent of its proteolytic activity, whereas mature cathD degrades cofilin in acidic pH conditions. During development, cathD complements the canonical cofilin phosphatase slingshot and regulates the morphogenesis of actin-based structures. Moreover, suppression of cathD phosphatase activity leads to defective actin organization and cytokinesis failure. Our findings identify cathD as a dual-function molecule, whose functional switch is regulated by environmental pH and its maturation state, and reveal a novel regulatory role of cathD in actin-based cellular processes.
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通讯作者：
Bokoch, GM
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