Caspasas Was sind Struktur, Typen, Funktionen

Was sind die Caspasen??

Der Caspasas Sie sind Effektorproteine ​​des programmierten Zelltods oder der Apoptose -Route. Sie gehören zu einer Familie von mantelabhängigen und hoch erhaltenen Aspartat-Spekimen-Proteasen, woher der Name kommt.

Sie verwenden einen Cysteinrest in ihrem aktiven Zentrum als katalytischer Nucleophil.

Caspasa-3-Struktur (Quelle: Jawahar Swaminathan und MSD-Mitarbeiter des Europäischen Bioinformatikinstituts [Public Domain] über Wikimedia Commons)

Apoptose ist ein sehr wichtiges Ereignis in mehrzelligen Organismen, da sie eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der Homöostase und der Gewebeintegrität erfüllt.

Die Rolle von Capsporns bei Apoptose trägt zu den kritischen Prozessen der Homöostase und Reparatur sowie zur Klaive bei.

Diese Enzyme wurden zum ersten Mal in beschrieben C. Elegans und dann wurden die verwandten Gene bei Säugetieren gefunden, bei denen ihre Funktionen durch verschiedene genetische und biochemische Ansätze festgelegt wurden.

Caspasas -Struktur

Jede aktive Caspase stammt aus der Verarbeitung und Selbstassoziation von zwei Vorläufer-Zimogenas. Diese Vorläufer sind dreigliedrige Moleküle mit einer "schlafenden" katalytischen Aktivität und mit einem Molekulargewicht zwischen 32 und 55 kDa.

Die drei Regionen sind als P20 (große interne zentrale Domäne von 17-21 kDa und enthalten das aktive Zentrum der katalytischen Untereinheit), P10 (C-terminale Domäne von 10-13 kDa auch als kleine katalytische Untereinheit) und DD-Domäne (DD-Domäne (DD) (DD-Domäne bekannt Todesdomäne, 3-24 KDA, am N-terminalen Ende).

In einigen Pro-Mapping werden die P20- und P10-Domänen durch eine kleine Abstandssequenz getrennt. Die Todesfälle von Tod oder DDs am N-terminalen Ende haben 80-100 Abfälle, die die strukturellen Motive der Superfamilie ausmachen, die an der Transduktion apoptotischer Signale beteiligt ist.

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Die DD-Domäne ist wiederum in zwei Subdominiums unterteilt: die Wirkung des Effektor-Todes (DED) und die Domäne von Caspasas rekrutieren andere Proteine ​​durch elektrostatische oder hydrophobe Wechselwirkungen.

Caspassses hat viele erhaltene Abfälle, die für die allgemeine Einrichtung der Struktur und ihrer Ligandenwechselwirkung während der Zusammenstellung und Verarbeitung von Zimogenos sowie mit anderen regulatorischen Proteinen verantwortlich sind.

Pro-Caspasas 8 und 10 haben zwei Domänen. Pro-Casasas 1, 2, 4, 5, 9, 11 und 12 haben eine Kartendomäne. Beide Domänen sind für die Rekrutierung verantwortlich.

Aktivierung

Jede Pro-Mapping wird aktiviert, indem auf bestimmte Signale und selektive proteolytische Verarbeitung in spezifischen Asparaginsäureabfällen reagiert werden. Die Verarbeitung endet mit der Bildung homodimerer Proteasen, die den apaptotischen Prozess initiieren.

Initiator-Caspasen werden durch Dimerisierung aktiviert, während die Effektoren durch Inter-Dominionen aktiviert werden. Es gibt zwei Routen für die Aktivierung von Caspasen; Das Extrinsisch und das Intrinsische.

Die extrinsische Route oder der Todesrezeptorroute impliziert die Beteiligung des Todessignalkomplexes als Aktivatorkomplex für Pro-Capital-8 und 10 und 10.

Die intrinsische Route oder die mitochondrien-vermittelte Route verwendet Apoptosom als Aktivatorkomplex für das Pro-Capital-9.

Arten von Caspasen

Säugetiere haben ungefähr 15 verschiedene Cappes aus derselben genetischen Familie. Diese Superfamilie umfasst andere Unterfamilien, die je nach Position der Pro-Domains und ihrer Funktionen kategorisiert sind.

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Typischerweise sind 3 Unterklassen von Caspasen bei Säugetieren bekannt:

1 Inflammatorische oder Gruppe I: Caspasas mit großen Pro-Dominios (Caspasa-1, Caspasa-4, Caspasa-5, Caspasa-12, Caspasa-13 und Caspasa-14), die eine grundlegende Rolle bei der Reifung von Zytokinen und in spielen die Entzündungsreaktion.

2-Casepasas-Initiatoren für Apoptose oder Gruppe II: Sie haben einen langen Proc und Caspasa-9)

3-effiziente oder Gruppe III: Sie haben kurze Prosons (20-30 Aminosäuren).

Caspasas Funktionen

Die meisten Funktionen der einzelnen Casimas wurden durch Experimente der genetischen Stummschaltung oder des Erhaltens von Mutanten aufgeklärt, die bestimmte Funktionen für jeden festlegen.

Apoptotische Funktionen

Obwohl es apoptotische Routen unabhängig von Caspasen gibt, sind diese Enzyme für viele der programmierten Zelltod -Ereignisse Kritik, die für die korrekte Entwicklung eines großen Teils der Systeme mehrzellulärer Organismen erforderlich sind.

In apoptotischen Prozessen sind die Initiativ -Caspasen Striche.

Sein spezifisches intrazelluläres Ziel.

Nicht -apoptotische Funktionen

Caspasas erfüllen nicht nur eine apapaptotische Rolle in der Zelle, da die Aktivierung einiger dieser Enzyme in Abwesenheit von Zelltodprozessen nachgewiesen wurde. Seine nicht -apopotische Rolle impliziert proteolytische und nicht -proteolytische Funktionen.

Sie beteiligen sich an der proteolytischen Verarbeitung von Enzymen, um das Abbau von Zellen zu vermeiden. Unter seinen Weißen befinden sich Proteine ​​wie Zytokine, Kinasen, Transkriptionsfaktoren und Polymerasen.

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Diese Funktionen sind dank der posttranslationalen Verarbeitung von Pro-Kapital oder ihrem proteolytischen Ziel möglich.

Immunfunktion

Einige Caspasen beteiligen sich an der Verarbeitung wichtiger Faktoren im Immunsystem. Dies ist der Fall von Caspasa-1.

Caspasa-1 ist auch für die Verarbeitung anderer Interleukine wie IL-18 und IL-33 verantwortlich, die an der entzündlichen Reaktion und der angeborenen Immunantwort teilnehmen.

In der Zellproliferation

In vielerlei Hinsicht sind die Caspasen an der Zellproliferation beteiligt, insbesondere in Lymphozyten und anderen Immunsystemzellen, was das Caspase-8 ist, eines der wichtigsten Enzyme, die beteiligt sind.

Caspasa-3 scheint auch Funktionen in der Regulation des Zellzyklus zu haben, da es in der Lage ist, den Kinase-Inhibitor abhängig von Cyclins (CDK) p27 zu verarbeiten, was zum Fortschreiten der Induktion des Zellzyklus beiträgt.

Andere Funktionen

Einige Caspasen beteiligen sich am Fortschritt der Zelldifferenzierung, insbesondere an Zellen, die in einen postmemitotischen Zustand eintreten, der manchmal als unvollständiger Apoptoseprozess angesehen wird.

Caspasa-3 ist entscheidend für die angemessene Differenzierung von Muskelzellen und anderen CAPs, die auch an der Differenzierung von Myeloiden, Monozyten und Erythrozyten beteiligt sind.

Verweise

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