Calpain-14

Calpaine sind eine Familie intrazellulärer, kalziumabhängiger Cysteinproteasen, die an einer Vielzahl von Regulierungsprozessen beteiligt sind, darunter Zytoskelettdynamik, Zellzyklusprogression, Signaltransduktion, Genexpression und Apoptose.

Calpanine werden mit einer Reihe von Krankheitsprozessen in Verbindung gebracht, insbesondere mit eosinophilen Gewebeentzündungen wie der eosinophilen Ösophagitis (EoE), die durch eine allergische Überempfindlichkeit gegenüber Nahrungsmitteln ausgelöst wird und mit genetischen Varianten von Calpain 14 (CAPN14) in Verbindung steht.

Strukturell weist CAPN14 klassische Calpain-Motive auf, darunter einen Cystein-Protease-Kern. Im Vergleich zu anderen humanen Calpains weist CAPN14 ein einzigartiges Expressionsmuster auf, mit den höchsten Werten im oberen Gastrointestinaltrakt, insbesondere im Plattenepithel der Speiseröhre.

Das diese Cysteinprotease kodierende Gen, das CAPN14-Gen, ist auf dem Chromosom 2p23.1-p21 lokalisiert und ist am homologsten zu CAPN13 (36 % Sequenzidentität), das sich 365 kb stromabwärts von CAPN14 befindet. CAPN14  befindet sich in einem epigenetischen Hotspot, der von IL-13 reguliert wird, einem TH2-Zytokin, das bei EoE-Patienten vermehrt vorkommt und nachweislich ein Mediator der Krankheit ist. Diw Cysteinprotease CAPN14 hat störende Auswirkungen auf das Ösophagusepithel, indem es die epitheliale Barrierefunktion in Verbindung mit dem Verlust der Desmoglein-1-Expression beeinträchtigt, und spielt eine regulatorische Rolle bei der Reparatur der durch IL-13 induzierten epithelialen Veränderungen. CAPN14 ist somit eine einzigartige Protease mit ausgeprägter gewebespezifischer Expression und Funktion bei Patienten mit EoE und stellt ein potenzielles therapeutisches Ziel für EoE und verwandte eosinophile und allergische Erkrankungen dar.

1. Litosh VA et al. (2017) Calpain-14 and its association with eosinophilic esophagitis. J Allergy Clin Immunol 139:1762-1771.