Baltymas, žinomas kaip katepsinas D, randamas tik ląstelėse ir vaidina svarbų vaidmenį tiek imunitetui, tiek žmogaus ligoms. Imuninės ląstelės, vadinamos makrofagais, sukuria katepsiną D. Makrofagai praryja bakterijas, o paskui patiria apoptozę arba užprogramuotą ląstelių mirtį, kad būtų sunaikintas įsibrovęs organizmas. Apoptozės kelią sukelia katepsino D aktyvacija makrofage.
Katepsino D vaidmuo apoptozėje gali būti susijęs su kita virškinimo funkcija. Ląstelėse yra skyrių, vadinamų lizosomomis, kuriose gali būti sunaikinti skirtas molekules. Atrodo, kad lizosomoje šis baltymas atlieka tokią funkciją po to, kai jis buvo aktyvuotas. Aktyvinimo seka, dviejų aminorūgščių grupių pašalinimas kartu su jos funkcija paskatino mokslininkus sugrupuoti šį baltymą su baltymų šeima, vadinama peptidazėmis.
Peptidazių užduotis yra suardyti peptidinius ryšius, esančius baltymuose. Priežastis, kodėl katepsinas D iš pradžių gaminamas kaip profermentas, kurį reikia aktyvuoti, yra apsaugoti ląstelę. Jei šis baltymas būtų gaminamas aktyvia forma, jis atakuotų baltymus, esančius pačios ląstelės citoplazmoje. Dėl šios priežasties jis pirmiausia yra atskiriamas lizosomoje prieš aktyvavimą ir virškinimą.
Kai šis fermentas pirmą kartą gaminamas per RNR transkripciją ir vertimą, jame yra „žymė“, kurią sudaro cukrus. Ši žyma leidžia lizosomų membranos baltymams atpažinti katepsiną D ir leisti jam patekti į šią kruopščiai apsaugotą ląstelės dalį. Kad šis fermentas tinkamai veiktų, reikalinga rūgštinė aplinka, nors ši apsauga turi ir trūkumų. Esant kai kurioms ligos būsenoms, lizosoma gali tapti per daug rūgšti, o fermentas gali pradėti atakuoti savo membranoje esančius baltymus.
Genas, koduojantis šį baltymą, konkrečiai vadinamas CTSD genu, yra mutuojamas, kaip ir visi genai. Kai kurios CTSD geno mutacijos buvo susijusios su tokiomis ligomis kaip krūties vėžys. Remiantis tyrimais, tai greičiausiai dėl geno vaidmens inicijuojant apoptozę. Katepsino D buvimas ir ekspresija gali būti naudojami kaip krūties vėžio naviko žymuo. Toks vaidmuo leidžia mokslininkams nustatyti vėžinių ląstelių buvimą pagal šio baltymo kiekį.
Katepsino D funkcija gali turėti įtakos Alzheimerio ligai. Kitas peptidazių šeimos baltymas – memapsinas – siejamas su audinių sunaikinimu sergant Alzheimerio liga. Kai kurie mokslininkai mano, kad jie taip pat nustatė ryšį tarp CTSD geno mutacijos ir šio neurodegeneracinio sutrikimo.