Kaspaze (skraćenica - kovanica od engleskog višeterminskog opisa) su porodica enzima proteaza, koji imaju ključne uloge u programiranoj ćelijskoj smrti. Nazvani su kaspazama zbog njihove specifične aktivnosti cistein-proteaze – cistein na svom aktivnom mestu nukleofilno napada i cijepa ciljni protein tek nakon ostatka asparaginske kiseline. Od 2009. godine, postoji 12 potvrđenih kaspaza kod ljudi i 10 kod miša, sa različitim ćelijskim funkcijama.
Uloga ovih enzima u programiranoj ćelijskoj smrti prvi put identificirana je 1993. godine, a njihove funkcije u apoptozi su dobro okarakterizirane. Ovo je oblik programirane ćelijske smrti, koja se često javlja tokom razvoja i tokom života kako bi se održala ćelijska homeostaza. Aktivacija kaspaza osigurava da se ćelijske komponente kontrolirano razgrađuju, izvodeći smrt ćelija s minimalnim efektom na okolno tkivo).
Kaspaze imaju druge identificirane uloge u programiranoj ćelijskoj smrti, poput piroptoza i nekroptoza. Ovi oblici ćelijske smrti važni su za zaštitu organizma od signala stresa i patogenih napada. Kaspaze takođe imaju ulogu u upalama, pri čemu direktno obrađuju proupalne citokine, kao što je pro-IL1β. To su signalne molekule koji omogućavaju regrutiranje imunskih ćelija u zaraženu ćeliju ili tkivo. Postoje i druge identificirane uloge kaspaza, kao što su proliferacija ćelija, suzbijanje tumora, ćelijska diferencijacija, neuralni razvoj i aksonsko provođenje i starenje.
Nedostatak kaspaze identificiran je kao uzrok razvoja tumora. Rast tumora može se dogoditi kombinacijom faktora, uključujući mutaciju gena čelijskog ciklusa, koji uklanja ograničenja rasta ćelija, u kombinaciji s mutacijama apoptotskih proteina, kao što su kaspaze koje bi reagirale izazivanjem ćelijske smrti u abnormalno rastućim ćelijama. Suprotno tome, pretjerana aktivacija nekih kaspaza kao što je kaspaza-3 može dovesti do prekomjerne programirane ćelijske smrti. To se vidi kod nekoliko neurodegenerativnih bolesti kod kojih se gube neuronske ćelije, kao što je kod Alzheimerove bolesti. Kaspaze uključene u obradu upalnih signala, a također su upletene i u bolest. Nedovoljna aktivacija ovih kaspaza može povećati podložnost organizma infekciji, jer se odgovarajući imunski odgovor možda neće aktivirati. Integralna uloga koju kaspaze imaju u ćelijskoj smrti i bolesti dovela je do istraživanja o upotrebi kaspaza kao meta lijekova. Naprimjer, upalna kaspaza-1 je uključena u izazivanje autoimunskih bolesti; lijekovi koji blokiraju aktivaciju kaspaza-1 korištena je za poboljšanje zdravlja pacijenata. Pored toga, korištene su kao terapiju raka za ubijanje neželjenih ćelija u tumorima.
Funkcionalna klasifikacija kaspaza Većina kaspaza ima ulogu u programiranoj ćelijskoj smrti. Sažete su u donjoj tabeli. Enzimi su podijeljeni u tri tipa: inicijator, egzekutor i upalni sastojak.
Programirana ćelijska smrt Tip kaspaze Enzim Organizam Apoptoza Inicijator Kaspaza-2 Čovjek i miš Kaspaza-8 Čovjek i miš Kaspaza-9 Čovjek i miš Kaspaza-10 Samo čovjek Egzekutor Kaspaza-3 Čovjek i miš Kaspaza-6 Čovjek i miš Kaspaza-7 Čovjek i miš Piroptoza Upalni Kaspaza-1 Čovjek i miš Kaspaza-4 human Kaspaza-5 Čovjek Kaspaza-11 Miš Kaspaza-12 Miš i neki ljudi Kaspaza-13 Samo goveda Ostale uloge Ostalo Kaspaza-14 Čovjek i miš
Također pogledajte
Apoptoza Apoptosom Bcl-2 Emrikasan Metakaspaza Parakaspaza Piroptoza Mapa proteolize Programirana ćelijska smrt
Reference
Vanjski linkovi
Apoptosis Video Demonstrates a model of a caspase cascade as it occurs in vivo. The Mechanisms of Apoptosis Kimball's Biology Pages. Simple explanation of the mechanisms of apoptosis triggered by internal signals (bcl-2), along the caspase-9, caspase-3 and caspase-7 pathway; and by external signals (FAS and TNF), along the caspase 8 pathway. Accessed 25 March 2007. Apoptosis & Caspase 7, PMAP-animation
Tumors Beware (from Beaker Blog)
Kategorija:EC 3.4.22 Kategorija:Programirana ćelijska smrt Kategorija:Apoptoza Kategorija:Peptidaza Kategorija:Kaspaze