کاسپازها و پیامرسانی آپوپتوتیک
کاسپازها پروتئازهای سیستئینی هستند که سوبستراها را پس از باقیماندههای آسپارتات برش میدهند و به عنوان اجراکنندگان اصلی آپوپتوز عمل میکنند. آنها به صورت پیشسازهای غیرفعال تولید میشوند و از طریق یک آبشار تنظیمشده فعال میگردند که در آن کاسپازهای آغازگر، کاسپازهای اجرایی را روشن میکنند و سپس این کاسپازها سلول را متلاشی میکنند.
Definition
کاسپازها پروتئازهای سیستئین-آسپارتیک درونسلولی هستند که پس از فعال شدن توسط پردازش پروتئولیتیک یا با جذب به پلتفرمهای فعالسازی، مجموعهای مشخص از سوبستراهای سلولی را برش میدهند تا تخریب کنترلشده سلول را در طول آپوپتوز انجام دهند.
Scope
این مدخل خانواده کاسپاز، تمایز بین کاسپازهای آغازگر و اجرایی، مکانیسمهای فعالکننده آنها، آپوپتوزوم و سایر پلتفرمهای فعالسازی، و رویدادهای برش سوبسترا که فنوتیپ آپوپتوتیک را تولید میکنند، پوشش میدهد. این مطلب مکمل مدخلهای گیرندههای مرگ و خانواده BCL-2 است. این یک مدخل مرجع مکانیکی است، نه راهنمای بالینی.
Core questions
- کاسپازها چگونه تا زمان نیاز غیرفعال نگه داشته میشوند و سپس روشن میشوند؟
- چه چیزی کاسپازهای آغازگر را از کاسپازهای اجرایی متمایز میکند؟
- مسیرهای بیرونی و درونی چگونه در فعالسازی کاسپاز همگرا میشوند؟
- کدام برشهای سوبسترا مورفولوژی آپوپتوز را تولید میکنند؟
Key concepts
- پروتئازهای سیستئین-آسپارتیک
- پروکاسپازها (زیموژنها)
- کاسپازهای آغازگر (مانند کاسپاز-8، کاسپاز-9)
- کاسپازهای اجرایی (مانند کاسپاز-3، کاسپاز-7)
- آپوپتوزوم (Apaf-1/سیتوکروم c/کاسپاز-9)
- فعالسازی با نزدیکی القایی
- برش سوبسترا و فنوتیپ آپوپتوتیک
Mechanisms
کاسپازها به صورت زیموژنهای غیرفعال وجود دارند. کاسپازهای آغازگر با جذب به پلتفرمهایی که آنها را به هم نزدیک میکنند، فعال میشوند، از جمله کمپلکس پیامرسانی القاکننده مرگ در مسیر بیرونی و آپوپتوزوم در مسیر درونی، که در آن سیتوکروم c آزاد شده از میتوکندری یک کمپلکس Apaf-1 را هستهگذاری میکند که کاسپاز-9 را فعال میسازد (Li et al., 1997; Hengartner, 2000). سپس کاسپازهای آغازگر فعال، کاسپازهای اجرایی مانند کاسپاز-3 را برش داده و فعال میکنند که مجموعه وسیعی از سوبستراها را برای متلاشی کردن سلول برش میدهند و ویژگیهای بیوشیمیایی و مورفولوژیکی آپوپتوز را توضیح میدهند (Thornberry & Lazebnik, 1998; Earnshaw et al., 1999). این آبشار سلسلهمراتبی به هر دو مسیر بیرونی و درونی اجازه میدهد تا در یک ماشین اجرایی مشترک همگرا شوند.
Clinical relevance
از آنجایی که کاسپازها عوامل اجرایی آپوپتوز هستند، اختلال در تنظیم آنها به بیماریهای ناشی از مرگ ناکافی سلولی، مانند سرطان، و مرگ بیش از حد سلولی، مانند نورودژنراسیون، کمک میکند و آنها یک هدف مفهومی طولانیمدت برای تعدیل آپوپتوز بودهاند (Thornberry & Lazebnik, 1998). این مدخل مکانیسمها را توصیف میکند و مبنایی برای تصمیمگیریهای درمانی فردی نیست.
Evidence & guidelines
محتوا منعکسکننده بررسیهای بنیادی و کارهای اولیه است که ساختار، فعالسازی و عملکرد کاسپاز را تعریف میکنند (Thornberry & Lazebnik, 1998; Earnshaw et al., 1999; Li et al., 1997). این یک ماده مرجع مکانیکی است، نه راهنمای بالینی.
History
شناسایی اینکه یک پروتئاز حفاظتشده مرتبط با ژن مرگ نماتد CED-3 آپوپتوز را اجرا میکند، کاسپازها را به عنوان عوامل اجرایی مرکزی مرگ تثبیت کرد. کارهای بعدی سلسلهمراتب آغازگر-اجرایی را تعریف کردند، سوبستراهایی را که برش آنها فنوتیپ آپوپتوتیک را تولید میکند، شناسایی کردند و آپوپتوزوم را به عنوان پلتفرم فعالسازی که آزادسازی سیتوکروم c میتوکندریایی را به کاسپاز-9 مرتبط میکند، آشکار ساختند (Thornberry & Lazebnik, 1998; Li et al., 1997).
Key figures
- Nancy A. Thornberry
- Yuri Lazebnik
- William C. Earnshaw
- Scott H. Kaufmann
- Xiaodong Wang
Related topics
Seminal works
- thornberry-lazebnik-1998
- earnshaw-1999
- li-1997
Frequently asked questions
- تفاوت بین کاسپازهای آغازگر و اجرایی چیست؟
- کاسپازهای آغازگر ابتدا در پلتفرمهای پیامرسانی فعال میشوند و سپس کاسپازهای اجرایی را برش میدهند که بخش عمدهای از برش سوبسترا را انجام میدهند و سلول را متلاشی میکنند.
- آپوپتوزوم چیست؟
- این پلتفرم فعالسازی مسیر درونی است که زمانی تشکیل میشود که سیتوکروم c آزاد شده از میتوکندری با Apaf-1 مونتاژ میشود تا کاسپاز-9 آغازگر را جذب و فعال کند.