Kaspaza

Kaspazni domen
Kaspazni domen
	Struktura kaspaze-1 (CASP1), originalno zvane interleukin-1 beta-konvertirajući enzim (ICE), prvoidentificirana ljudska kaspaza.
Identifikatori
Simbol	Peptidase_C14

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^[2] 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).^[3]

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.^[4]

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.^[5] 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.^[5] 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.^[6]

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.^[7]

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 ^[8]
	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 ^{[note 1]}
		Kaspaza-5	Čovjek
		Kaspaza-11	Miš
		Kaspaza-12	Miš i neki ljudi
		Kaspaza-13	Samo goveda ^[10]
Ostale uloge	Ostalo	Kaspaza-14	Čovjek i miš

Također pogledajte

Portal Biologija

Reference

^ Wilson KP, Black JA, Thomson JA, et al. (juli 1994). "Structure and mechanism of interleukin-1 beta converting enzyme". Nature. 370 (6487): 270–5. doi:10.1038/370270a0. PMID 8035875. S2CID 4281700.
^ Saleh, Maya; Vaillancourt, John P; Graham, Rona K; Huyck, Matthew; Srinivasula, Srinivasa M; Alnemri, Emad S; Steinberg, Martin H; Nolan, Vikki; Baldwin, Clinton T; Hotchkiss, Richard S; Buchman, Timothy G; Zehnbauer, Barbara A; Hayden, Michael R; Farrer, Lindsay A; Roy, Sophie; Nicholson, Donald W (2004). "Differential modulation of endotoxin responsiveness by human caspase-12 polymorphisms". Nature. 429 (6987): 75–9. doi:10.1038/nature02451. PMID 15129283.
^ Rathore, S.; Datta, G.; Kaur, I.; Malhotra, P.; Mohmmed, A. (2. 7. 2015). "Disruption of cellular homeostasis induces organelle stress and triggers apoptosis like cell-death pathways in malaria parasite". Cell Death & Disease (jezik: engleski). 6 (7): e1803. doi:10.1038/cddis.2015.142. PMC 4650714. PMID 26136076.
^ Shalini, S.; Dorstyn, L.; Dawar, S.; Kumar, S. (1. 4. 2015). "Old, new and emerging functions of caspases". Cell Death & Differentiation (jezik: engleski). 22 (4): 526–539. doi:10.1038/cdd.2014.216. ISSN 1350-9047. PMC 4356345. PMID 25526085.
^ ^a ^b Goodsell, David S. (1. 10. 2000). "The Molecular Perspective: Caspases". The Oncologist (jezik: engleski). 5 (5): 435–436. doi:10.1634/theoncologist.5-5-435. ISSN 1083-7159. PMID 11040280.
^ McIlwain, David R.; Berger, Thorsten; Mak, Tak W. (1. 4. 2013). "Caspase Functions in Cell Death and Disease". Cold Spring Harbor Perspectives in Biology (jezik: engleski). 5 (4): a008656. doi:10.1101/cshperspect.a008656. ISSN 1943-0264. PMC 3683896. PMID 23545416.
^ Galluzzi, Lorenzo; López-Soto, Alejandro; Kumar, Sharad; Kroemer, Guido (16. 2. 2016). "Caspases Connect Cell-Death Signaling to Organismal Homeostasis". Immunity (jezik: engleski). 44 (2): 221–231. doi:10.1016/j.immuni.2016.01.020. ISSN 1074-7613. PMID 26885855.
^ Jänicke, Reiner U.; Sohn, Dennis; Totzke, Gudrun; Schulze-Osthoff, Klaus (juni 2006). "Caspase-10 in Mouse or Not?". Science. 312 (5782): 1874. doi:10.1126/science.312.5782.1874a. PMID 16809511. S2CID 35202855.
^ Stowe, Irma; Lee, Bettina; Kayagaki, Nobuhiko (2015). "Caspase-11: arming the guards against bacterial infection". Immunological Reviews. 265 (1): 75–84. doi:10.1111/imr.12292. PMID 25879285.
^ Koenig, Ulrich; Eckhart, Leopold; Tschachler, Erwin (2001). "Evidence That Caspase-13 Is Not a Human but a Bovine Gene". Biochemical and Biophysical Research Communications. 285 (5): 1150–4. doi:10.1006/bbrc.2001.5315. PMID 11478774.

Vanjski linkovi

Eukaryotic Linear Motif resource motif class CLV_C14_Caspase3-7

Apoptosis Video Demonstrates a model of a caspase cascade as it occurs in vivo.
The Mechanisms of Apoptosis Arhivirano 9. 3. 2018. na Wayback Machine 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
Caspases na US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)
Tumors Beware (from Beaker Blog)

Greška kod citiranja: <ref> oznake postoje za grupu pod imenom "note", ali nije pronađena pripadajuća <references group="note"/> oznaka, ili zatvarajući </ref> nedostaje

[pmid8035875-1] Wilson KP, Black JA, Thomson JA, et al. (juli 1994). "Structure and mechanism of interleukin-1 beta converting enzyme". Nature. 370 (6487): 270–5. doi:10.1038/370270a0. PMID 8035875. S2CID 4281700.

[Saleh2004-2] Saleh, Maya; Vaillancourt, John P; Graham, Rona K; Huyck, Matthew; Srinivasula, Srinivasa M; Alnemri, Emad S; Steinberg, Martin H; Nolan, Vikki; Baldwin, Clinton T; Hotchkiss, Richard S; Buchman, Timothy G; Zehnbauer, Barbara A; Hayden, Michael R; Farrer, Lindsay A; Roy, Sophie; Nicholson, Donald W (2004). "Differential modulation of endotoxin responsiveness by human caspase-12 polymorphisms". Nature. 429 (6987): 75–9. doi:10.1038/nature02451. PMID 15129283.

[3] Rathore, S.; Datta, G.; Kaur, I.; Malhotra, P.; Mohmmed, A. (2. 7. 2015). "Disruption of cellular homeostasis induces organelle stress and triggers apoptosis like cell-death pathways in malaria parasite". Cell Death & Disease (jezik: engleski). 6 (7): e1803. doi:10.1038/cddis.2015.142. PMC 4650714. PMID 26136076.

[4] Shalini, S.; Dorstyn, L.; Dawar, S.; Kumar, S. (1. 4. 2015). "Old, new and emerging functions of caspases". Cell Death & Differentiation (jezik: engleski). 22 (4): 526–539. doi:10.1038/cdd.2014.216. ISSN 1350-9047. PMC 4356345. PMID 25526085.

[:0-5] Goodsell, David S. (1. 10. 2000). "The Molecular Perspective: Caspases". The Oncologist (jezik: engleski). 5 (5): 435–436. doi:10.1634/theoncologist.5-5-435. ISSN 1083-7159. PMID 11040280.

[6] McIlwain, David R.; Berger, Thorsten; Mak, Tak W. (1. 4. 2013). "Caspase Functions in Cell Death and Disease". Cold Spring Harbor Perspectives in Biology (jezik: engleski). 5 (4): a008656. doi:10.1101/cshperspect.a008656. ISSN 1943-0264. PMC 3683896. PMID 23545416.

[:5-7] Galluzzi, Lorenzo; López-Soto, Alejandro; Kumar, Sharad; Kroemer, Guido (16. 2. 2016). "Caspases Connect Cell-Death Signaling to Organismal Homeostasis". Immunity (jezik: engleski). 44 (2): 221–231. doi:10.1016/j.immuni.2016.01.020. ISSN 1074-7613. PMID 26885855.

[Jänicke2006-8] Jänicke, Reiner U.; Sohn, Dennis; Totzke, Gudrun; Schulze-Osthoff, Klaus (juni 2006). "Caspase-10 in Mouse or Not?". Science. 312 (5782): 1874. doi:10.1126/science.312.5782.1874a. PMID 16809511. S2CID 35202855.

[Stowe2015-9] Stowe, Irma; Lee, Bettina; Kayagaki, Nobuhiko (2015). "Caspase-11: arming the guards against bacterial infection". Immunological Reviews. 265 (1): 75–84. doi:10.1111/imr.12292. PMID 25879285.

[Koenig2001-11] Koenig, Ulrich; Eckhart, Leopold; Tschachler, Erwin (2001). "Evidence That Caspase-13 Is Not a Human but a Bovine Gene". Biochemical and Biophysical Research Communications. 285 (5): 1150–4. doi:10.1006/bbrc.2001.5315. PMID 11478774.

[2]

[1]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[note 1]

[10]