कैसपेस और एपोप्टोटिक सिग्नलिंग

कैसपेस सिस्टीन प्रोटीज होते हैं जो एस्पार्टेट अवशेषों के बाद सब्सट्रेट को विखंडित करते हैं और एपोप्टोसिस के केंद्रीय निष्पादक के रूप में कार्य करते हैं। वे निष्क्रिय अग्रदूतों के रूप में उत्पन्न होते हैं और एक विनियमित कैस्केड के माध्यम से सक्रिय होते हैं जिसमें आरंभकर्ता कैसपेस निष्पादक कैसपेस को चालू करते हैं, जो तब कोशिका को नष्ट कर देते हैं।

Definition

कैसपेस इंट्रासेलुलर सिस्टीन-एस्पार्टिक प्रोटीज होते हैं, जो प्रोटियोलिटिक प्रसंस्करण या सक्रियण प्लेटफॉर्म पर भर्ती द्वारा सक्रिय होने के बाद, एपोप्टोसिस के दौरान कोशिका के नियंत्रित विध्वंस को पूरा करने के लिए सेलुलर सब्सट्रेट के एक परिभाषित सेट को विखंडित करते हैं।

Scope

यह प्रविष्टि कैसपेस परिवार, आरंभकर्ता और निष्पादक कैसपेस के बीच के अंतर, उन्हें सक्रिय करने वाले तंत्र, एपोप्टोसोम और अन्य सक्रियण प्लेटफॉर्म, और एपोप्टोटिक फेनोटाइप उत्पन्न करने वाली सब्सट्रेट विखंडन घटनाओं को शामिल करती है। यह डेथ रिसेप्टर्स और BCL-2 परिवार पर प्रविष्टियों का पूरक है। यह एक यांत्रिक संदर्भ प्रविष्टि है, न कि नैदानिक मार्गदर्शन।

Core questions

• कैसपेस को आवश्यकता पड़ने तक निष्क्रिय कैसे रखा जाता है और फिर कैसे चालू किया जाता है?
• आरंभकर्ता और निष्पादक कैसपेस में क्या अंतर है?
• बाह्य और आंतरिक मार्ग कैसपेस सक्रियण पर कैसे अभिसरण करते हैं?
• कौन से सब्सट्रेट विखंडन एपोप्टोसिस की आकृति विज्ञान उत्पन्न करते हैं?

Key concepts

• सिस्टीन-एस्पार्टिक प्रोटीज
• प्रोकेसपेस (जाइमोजेन)
• आरंभकर्ता कैसपेस (जैसे, कैसपेस-8, कैसपेस-9)
• निष्पादक कैसपेस (जैसे, कैसपेस-3, कैसपेस-7)
• एपोप्टोसोम (Apaf-1/साइटोक्रोम सी/कैसपेस-9)
• प्रेरित-निकटता सक्रियण
• सब्सट्रेट विखंडन और एपोप्टोटिक फेनोटाइप

Mechanisms

कैसपेस निष्क्रिय जाइमोजेन के रूप में मौजूद होते हैं। आरंभकर्ता कैसपेस उन प्लेटफॉर्मों पर भर्ती द्वारा सक्रिय होते हैं जो उन्हें निकटता में लाते हैं, जिसमें बाह्य मार्ग का मृत्यु-प्रेरित सिग्नलिंग कॉम्प्लेक्स और आंतरिक मार्ग का एपोप्टोसोम शामिल है, जिसमें माइटोकॉन्ड्रिया से जारी साइटोक्रोम सी एक Apaf-1 कॉम्प्लेक्स को न्यूक्लियेट करता है जो कैसपेस-9 को सक्रिय करता है (Li et al., 1997; Hengartner, 2000)। सक्रिय आरंभकर्ता कैसपेस तब कैसपेस-3 जैसे निष्पादक कैसपेस को विखंडित और सक्रिय करते हैं, जो कोशिका को नष्ट करने के लिए सब्सट्रेट के एक व्यापक सेट को विखंडित करते हैं, जो एपोप्टोसिस की विशिष्ट जैव रासायनिक और रूपात्मक विशेषताओं के लिए जिम्मेदार है (Thornberry & Lazebnik, 1998; Earnshaw et al., 1999)। यह पदानुक्रमित कैस्केड बाह्य और आंतरिक दोनों मार्गों को एक साझा निष्पादन मशीनरी पर अभिसरण करने की अनुमति देता है।

Clinical relevance

चूंकि कैसपेस एपोप्टोसिस के प्रभावक हैं, उनकी शिथिलता अपर्याप्त कोशिका मृत्यु, जैसे कैंसर, और अत्यधिक कोशिका मृत्यु, जैसे न्यूरोडीजेनरेशन, के रोगों में योगदान करती है, और वे एपोप्टोसिस को संशोधित करने के लिए एक लंबे समय से अध्ययन किया गया वैचारिक लक्ष्य हैं (Thornberry & Lazebnik, 1998)। यह प्रविष्टि तंत्र का वर्णन करती है और व्यक्तिगत उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

सामग्री कैसपेस संरचना, सक्रियण और कार्य को परिभाषित करने वाले मूलभूत समीक्षाओं और प्राथमिक कार्य को दर्शाती है (Thornberry & Lazebnik, 1998; Earnshaw et al., 1999; Li et al., 1997)। यह यांत्रिक संदर्भ सामग्री है, नैदानिक ​​अभ्यास मार्गदर्शन नहीं।

History

यह पहचान कि नेमाटोड डेथ जीन CED-3 से संबंधित एक संरक्षित प्रोटीज एपोप्टोसिस को निष्पादित करता है, ने कैसपेस को केंद्रीय मृत्यु प्रभावकों के रूप में स्थापित किया। बाद के काम ने आरंभकर्ता-निष्पादक पदानुक्रम को परिभाषित किया, उन सब्सट्रेट्स की पहचान की जिनके विखंडन से एपोप्टोटिक फेनोटाइप उत्पन्न होता है, और एपोप्टोसोम को माइटोकॉन्ड्रियल साइटोक्रोम सी रिलीज को कैसपेस-9 से जोड़ने वाले सक्रियण प्लेटफॉर्म के रूप में प्रकट किया (Thornberry & Lazebnik, 1998; Li et al., 1997)।

Key figures

• Nancy A. Thornberry
• Yuri Lazebnik
• William C. Earnshaw
• Scott H. Kaufmann
• Xiaodong Wang

Seminal works

• thornberry-lazebnik-1998
• earnshaw-1999
• li-1997

Frequently asked questions

आरंभकर्ता और निष्पादक कैसपेस में क्या अंतर है?

आरंभकर्ता कैसपेस पहले सिग्नलिंग प्लेटफॉर्म पर सक्रिय होते हैं और फिर निष्पादक कैसपेस को विखंडित करते हैं, जो कोशिका को नष्ट करने वाले सब्सट्रेट विखंडन का अधिकांश भाग करते हैं।

एपोप्टोसोम क्या है?

यह आंतरिक मार्ग का सक्रियण प्लेटफॉर्म है, जो तब बनता है जब माइटोकॉन्ड्रिया से जारी साइटोक्रोम सी Apaf-1 के साथ मिलकर आरंभकर्ता कैसपेस-9 को भर्ती और सक्रिय करता है।