Protein, znan kot katepsin D, se nahaja samo v celicah in igra vlogo tako pri imunosti kot pri bolezni pri ljudeh. Imunske celice, imenovane makrofagi, tvorijo katepsin D. Makrofagi zaužijejo bakterije in se nato podvržejo apoptozi ali programirani celični smrti, da se zagotovi uničenje napadalnega organizma. Pot do apoptoze je posledica aktivacije katepsina D v makrofagu.
Vloga katepsina D pri apoptozi je lahko povezana z drugo funkcijo prebave. Celice vsebujejo predelke, imenovane lizosomi, ki lahko vsebujejo molekule, namenjene uničenju. Zdi se, da v lizosomu ta protein opravlja takšno funkcijo, potem ko je bil aktiviran. Aktivacijska sekvenca, odstranitev dveh aminokislinskih skupin, skupaj z njeno funkcijo, je pripeljala raziskovalce do tega, da so ta protein združili v družino beljakovin, znanih kot peptidaze.
Naloga peptidaz je razbiti peptidne vezi, ki jih najdemo v beljakovinah. Razlog, zakaj se katepsin D sprva proizvaja kot proencim, ki zahteva aktivacijo, je zaščita celice. Če bi se ta protein proizvajal v aktivni obliki, bi napadel beljakovine v lastni citoplazmi celice. Zaradi tega se najprej sekvestrira v lizosomih pred aktivacijo in prebavo.
Ko se ta encim prvič proizvaja s transkripcijo in prevajanjem RNA, vsebuje “oznako”, sestavljeno iz sladkorja. Ta oznaka omogoča lizosomskim membranskim proteinom, da prepoznajo katepsin D in ga dovolijo v ta skrbno zaščiten del celice. Ta encim za pravilno delovanje zahteva kislo okolje, čeprav ima ta zaščita svoje pomanjkljivosti. Pri nekaterih bolezenskih stanjih lahko lizosom postane preveč kisel in encim lahko začne napadati beljakovine v svoji membrani.
Gen, ki kodira ta protein, posebej imenovan gen CTSD, je podvržen mutaciji, tako kot vsi geni. Nekatere mutacije gena CTSD so bile povezane z boleznimi, kot je rak dojke. Po raziskavah je to verjetno posledica vloge gena pri sprožitvi apoptoze. Prisotnost in izražanje katepsina D se lahko uporablja kot tumorski marker pri raku dojke. Takšna vloga omogoča raziskovalcem, da na podlagi količine te beljakovine ugotovijo prisotnost rakavih celic.
Funkcija katepsina D lahko vpliva na vpletenost v Alzheimerjevo bolezen. Drugi protein iz družine peptidaz, memapsin, je bil povezan z uničenjem tkiva pri Alzheimerjevi bolezni. Nekateri znanstveniki verjamejo, da so odkrili tudi povezavo med mutacijo gena CTSD in to nevrodegenerativno motnjo.