Katepsiin K (CTSK) on proteaasi tüüp, ensüüm, mis lagundab teisi valke. See on ka katepsiinide perekonna liige. See konkreetne katepsiin mängib rolli luumaatriksi lõhustamisel luu reabsorptsiooni ja ainevahetuse osana. Luude lagunemise ja taastamise tasakaal võib minna viltu, põhjustades osteoporoosi. Katepsiin K inhibiitoreid uuritakse kui potentsiaalseid ravimeid, mis blokeerivad seda protsessi ja ravivad selliseid haigusi nagu osteoporoos.
Proteaasid on suur rühm valke, mis jagunevad nende substraatide ja aktiivse saidi struktuuri alusel erinevatesse klassidesse. CTSK-d nimetatakse tsüsteiini proteaasiks, kuna selle aktiivses kohas on aminohape tsüsteiin. Paljusid proteaase toodetakse suuremal inaktiivsel kujul, mida tuntakse sümogeenina, ja nad ei kahjusta ümbritsevat kude. Katepsiini proteaaside perekonda toodetakse sellisel kujul ja katepsiin K lõhustab end happelistes tingimustes, tekitades väiksema aktiivse ensüümi.
Enamik selle proteaasiperekonna liikmeid leidub lüsosoomides. Need on raku sektsioonid, mis on väga happelised ja täis ensüüme, mis lagundavad rakulisi komponente. Katepsiin K leiti algselt sellistes sektsioonides. Lüsosoomide madal pH stimuleerib ensüümi ennast aktiveerima. CTSK-d võib leida ka ekstratsellulaarselt happelises keskkonnas, kus luukoes toimub ainevahetus.
Luu maatriks läbib pideva protsessi, mille käigus lagunevad spetsiaalsed rakud, mida nimetatakse osteoklastideks, ja seejärel ehitavad seda uuesti üles muud tüüpi rakud. See protsess on üldiselt tasakaalus ja luud säilitavad oma tugevuse. Naiste vananedes, eriti pärast menopausi, kaob sageli luumass katepsiin K liigse aktiivsuse tõttu. See võib põhjustada haigust, mida nimetatakse osteoporoosiks, mille puhul luud on rabedad ja kergesti murduvad. Häire võib olla tõsine ja see kalduvus luumurdudele põhjustab liikumisvõime kaotust ja mõnikord varajase surma.
Praegu kasutatakse osteoporoosi raviks ravimeid, mida nimetatakse bisfosfonaatideks. Neil võivad olla tõsised kõrvaltoimed ja arstid on otsinud alternatiivseid ravimeid. Katepsiin K inhibiitorid on olnud loogilised valikud, mida sihtida, kuna neil on roll luukomponentide lagunemise blokeerimisel.
Katepsiin K inhibiitor odanakatiib on Ameerika Ühendriikides läbiviidud kliinilistes uuringutes osutunud paljulubavaks ja seda arendab ravimifirma Merck. See ravim on läbinud kliinilised ohutuse uuringud ja on näidanud paljutõotavat luutiheduse suurendamist menopausijärgses eas naistel. Selle ravimi heakskiitmine Ameerika Ühendriikides kasutamiseks sõltub kliinilistest testidest, mis näitavad, et ravim leevendab edukalt osteoporoosi sümptomeid, nagu luumassi suurendamine ja luumurdude piiramine.