剪切caspase3_caspase-3
(
一
)caspase
家族
Caspases
是近年来发现的一组存在于胞质溶胶中的结构上相关的半胱氨酸蛋白
酶，它们的一个重要共同点是特异地断开天冬氨酸残基后的肽键。
Caspase
一词
是从
Cysteine aspartic acid specific protease
的字头缩写衍生而来，就反
映了这个特征，而这种高度的特异
性，在蛋白酶中是很少见的。由于这种特异
性，使
caspase
能够高度选择性地切割某些蛋白质，这种切割只发生在少
数(通常只有
1
个)位点上，主要是在结构域间的位点上，切割的结果或
是活化某种蛋白，或使某种蛋白失活，但从不完全降解一种蛋白质。
Caspase
的研究源于线虫(
C.
elegans
)细胞程序化死亡的研究。线虫在发
育过程中，有
131
个细胞将进入程序化死亡；研究发现有
11
个基因与
PCD
有关，
其中
ced3
和
ced4
基因是决定
细胞凋亡
所必需的，
ced9
基因抑制
PCD
。
线虫细胞程序化死亡的研究促进了其他动物特别是哺乳类动物中细胞凋亡
的研究。
人们发现哺乳类细胞中存在着
Ced3
的同源物
ICE
(
interleukin-1b
converting enzyme
)，它催化白介素
-1b
的活化，即从其前体上将
IL-1b
切割下来。
在大鼠成纤维细胞中过量表达
ICE
和
Ced3
都会引起细胞凋亡
，
表明了
ICE
和
Ced3
在结构和功能上的相似性；然而敲除
ICE
基因的小鼠其
表现型正常，并未发现细胞凋亡发生明显改变。进一步的研究发现，另一
个
ICE
成员，后来被称为
apopain
，
CPP32
或
Yama
的半胱氨酸蛋白酶，催
化
poly
(
ADP-ribose
)
Polymerase
(
PARP
)，即聚(
ADP-
核糖)聚合酶的
裂解，结果导致细胞的凋亡，
因而认为
apopain
执行着与线虫中的
ced3
相同的功能。
Apopain
被称为是“死亡酶”，
而
PARP
被认为是“死亡底
物”。
Apopain/CPP32/Yama
是在
1995
年由两个实验室分别同时报导，时
间上只有两周之差。
Ced4
的哺乳类同源物则迟迟未能发现，直到
1997
年，
才被证明是
Apaf-1
(即一种细胞凋亡蛋白酶活化因子
apoptosis protease
activating factor
)。而
Ced
9
的哺乳类对应物则较早地被证明是
BCL-2
，
这一问题将在以后的部分述及。
现已确定至少存在
11
种
caspase
：
这些
caspases
中，
caspase
1
和
caspase
11
，以及可能还有
caspase
4
被认为不直接参与凋亡信号的转导，它们主要参与白介素前体的活化；而
caspase 2
，
caspase 8
，
caspase 9
和
caspase 10
参与细胞凋亡的起始；
参与细胞凋亡执行的则是
caspase
3
，
caspase
6
和
caspase
7
，
其中
caspase
3
和
7
具有相近的底物和抑制剂特异性，它们降解
PARP
，
DFF-45
(
DNA
fragmentation factor-45
)，导致
DNA
修复的抑制并启动
DNA
的降解。而
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