Caspase家族與細胞凋亡

前期專題中我們有提到ATP與LPS共激活Caspase-1的表達以及其定量檢測，這期我們就來簡要介紹下Caspase家族成員。

近些年Caspase家族在細胞凋亡中研究較為廣泛，目前Caspase家族中共有14個成員被克隆出，它們在氨基酸序列、結構及酶的特性上均相似，正常時均以無活性的酶原形式存在。根據Caspase 在級聯反應上、下游的位置及功能的不同，可分為三大類。*類為凋亡始動子，位于級聯反應上游，包括Caspase- 2、Caspase- 8、Caspase- 9、Caspase- 10 等，能在其他蛋白參與下發生自我活化并激活下游的Caspase表達。第二類為凋亡效應子，位于級聯反應下游，包括Caspase- 3、Caspase- 6、Caspase- 7，能被上游的始動子激活，激活后的Caspase作用于特異性底物使細胞發生生化及形態學改變，導致細胞凋亡。第三類包括Caspase- 1、Caspase- 4、Caspase-5、Caspase- 13、Caspase- 14，主要參與細胞因子介導炎癥反應并在死亡受體介導的細胞凋亡途徑中起輔助作用。

其中Caspase-8是介導凋亡過程中首先被活化的家族蛋白酶，非活性的Caspase-8的FADD和DED結構域互相結合，當細胞表面被FAS及其受體刺激后，Caspase-8的兩個結構域發生變構導致分開，使Caspase-8的ICE同源區解放出來，恢復蛋白酶活性，通過自我催化生成活性形式的Caspase-8蛋白酶，之后再剪切活化Caspase-3、Caspase-7、Caspase-4、Caspase-9和Caspase-10，通過這些蛋白酶剪切底物使凋亡得以進行，如 Caspase-3 正常以酶原（32KD）的形式存在于胞漿中，在凋亡的早期階段， 其被激活，活化的 Caspase-3 由兩個大亞基（17KD）和兩個小亞基（12KD）組成，裂解相應的胞漿胞核底物，zui終導致細胞凋亡。