몫:
Caspasa 구조, 유형 및 기능
그 카스파 제 그들은 프로그래밍 된 세포 사멸 경로 또는 세포 자멸사의 이펙터 단백질이다. 그들은 고도로 보존 된 시스테인 의존성 및 아스파 테이트 특이 적 프로테아제의 가족에 속하며, 그 이름으로부터.
그들은 그들의 활성 부위에 시스테인 잔기를 촉매 친핵체 (catalytic nucleophile)로 사용하여 아스파르트 산 잔기가있는 단백질 기질을 구조 내에서 절단하며,이 기능은 세포 사멸 프로그램 실행에 결정적이다.
세포 사멸은 다세포 생물에서 매우 중요한 사건이며, 항상성과 조직의 완전성 유지에 중요한 역할을하기 때문에.
세포 사멸에서의 caspases의 역할은 항상성과 수리의 중요한 과정뿐만 아니라 죽는 세포의 질서 정연하고 체계적인 해체를 초래하는 구조적 구성 요소의 절단에 기여한다.
이러한 효소는 C. elegans에서 최초로 기술되었으며 관련 유전자는 포유류에서 발견되었으며 그 기능은 다른 유전 적 및 생화학 적 접근법을 통해 확립되었다.
색인
- 1 구조
- 1.1 활성화
- 2 가지 유형
- 3 함수
- 3.1 세포 사멸 기능
- 3.2 비 apoptotic 기능
- 3.3 면역 기능
- 3.4 세포 증식에서
- 3.5 기타 기능
- 4 참고
구조
각각의 활성 카스파 제가 두 pro-caspases zymogen 전구체의 가공과 자기 결합으로부터 유도된다. 이 전구체는 "휴면 (dormant)"촉매 활성을 지니 며 분자량이 32kDa와 55kDa 사이 인 삼자 분자이다.
세 개의 영역은 P20 (17-21 kDa의 큰 내부 중앙 영역 및 촉매 서브 유닛의 활성화 부위를 포함), P10 (도 작은 촉매 서브 유닛이라고 10-13 kDa의의 C 말단 도메인) 및 도메인 DD라고도 (데스 도메인, 3-24 kDa, N 말단에 위치 함).
일부 프로 - 카스파 제에서, 도메인 p20 및 p10은 작은 간격의 분리에 의해 분리된다. N 말단의 죽음 또는 DD의 전구 영역은 아폽토시스 신호의 형질 도입에 관여하는 수퍼 패밀리의 구조적 모티프를 구성하는 80-100 잔기를 갖는다..
DD 도메인은 차례로 두 개의 서브 - 도메인과 상호 작용하는 평행 6-7 매성 α 나선으로 형성되어 죽음 이펙터 (DED)과 카스파 채용 도메인 (CARD)로 분할 정전기 또는 소수성 상호 작용을 통한 다른 단백질.
Caspase는 Zymogens의 조립 및 가공 과정에서 리간드와의 구조적 상호 작용 및 구조 조절에 중요한 역할을하는 많은 보존 된 잔기를 가지고 있으며, 다른 조절 단백질.
프로 - 카스파 제 8 및 10은 그들의 프로 - 도메인 내에 직렬로 배열 된 2 개의 DED 도메인을 갖는다. 프로 - 카스파 제 1, 2, 4, 5, 9, 11 및 12는 CARD 도메인을 갖는다. 두 영역 모두 사망 또는 염증의 복합체를 유도하는 개시제 카스파 제의 동원을 담당한다.
활성화
각 pro-caspase는 특정 신호에 응답하고 특정 아스파르트 산 잔기에서 선택적 단백질 분해 처리를 통해 활성화됩니다. 프로세싱은 아폽토시스 프로세스를 개시하는 동종이 량체 프로테아제의 형성으로 끝난다.
개시 자의 카스파 제는 이합체 화 (dimerization)에 의해 활성화되는 반면, 이펙터는 도메인 간 (inter-domains)의 절단에 의해 활성화된다. caspases의 활성화에는 두 가지 경로가 있습니다. 외재와 내재적 인.
사망 수용체에 의해 매개되는 외인성 경로 또는 경로는 프로 - 카스파 제 -8 및 10에 대한 활성화 인자 복합체로서 죽음 신호 전달 복합체의 참여를 포함한다.
내인성 경로 또는 미토콘드리아 매개 경로는 프로 - 카스파 제 -9에 대한 활성화 복합체로서 아포토솜을 사용한다.
유형
포유 동물에는 동일한 유전 계열에서 유래하는 약 15 가지 카스파 제가 있습니다. 이 슈퍼 패밀리는 프로 도메인의 위치와 기능에 따라 분류되는 다른 하위 패밀리를 포함합니다..
일반적으로 포유류에서 caspases의 3 개 하위 클래스가 알려져 있습니다.
염증성 또는 그룹 I-1 카스파 : 카스파 큰 친 영역 (카스파 제 1, 4 카스파 제, 카스파 제 5 카스파 제 -12, 카스파 제 13 카스파 14) 사이토 카인의 성숙에 중요한 역할을 갖는 및 염증 반응.
2 - 개시제 카스파 아폽토시스 또는 그룹 II 긴 프로 도메인 (90 개 개의 아미노산)을 함유하거나 DED 도메인 (카스파 제 -8 및 카스파 10) 또는 도메인 카스파 모집을 (2 카스파 및 caspasa-9)
3- 이펙터 카스파 제 또는 그룹 III : 짧은 프로 - 도메인 (20-30 아미노산).
기능들
개별 caspases의 기능의 대부분은 유전자 침묵이나 돌연변이 체를 실험하여 각각에 대한 특정 기능을 수립함으로써 해명되었습니다..
아폽토시스 기능
caspases와 독립적 인 apoptotic 경로가 있지만, 이러한 효소는 다세포 생물의 대부분 시스템의 올바른 개발에 필요한 프로그램 된 세포 죽음의 사건의 많은 부분에 중요합니다.
apoptotic 과정에서, caspases 개시제는 caspases -2, -8, -9 및 -10이고, 반면에 effector caspases는 caspases -3, -6 및 -7.
이들의 특이적인 세포 내 표적은 핵 층 및 세포 뼈대의 단백질을 포함하며, 그의 절단은 세포 사멸을 촉진한다.
비 apoptotic 기능
Caspase는 세포 효소의 활성화가 세포 사멸 과정이 없을 때 입증 되었기 때문에 세포에서 세포 자멸사 역할을 할뿐만 아니라, 그것의 비 apoptotic 역할은 proteolytic와 non-proteolytic 기능을 포함합니다.
그들은 세포 해체를 피하기 위해 효소의 단백질 분해 과정에 참여한다. 그것의 표적 사이에서 cytokines, kinases, 전사 인자 및 중합 효소와 같은 단백질이 있습니다.
이러한 기능은 프로 - 카스파 제 또는 단백질 분해 표적의 번역 후 처리, 세포 구획 사이의 효소 들간의 공간적 분리 또는 상류의 다른 이펙터 단백질에 의한 조절에 의해 가능하다.
면역 기능
카스파 제 -1 처리 프로 인터루킨 1β의 경우와 같이, 면역 시스템의 중요한 요소 중 일부의 처리에 관여하는 카스파 제는 염증 반응에서 중요한 매개자 인 상기 IL-1β를 성숙 형성.
Caspase-1은 또한 염증 반응 및 타고난 면역 반응에 관여하는 IL-18 및 IL-33과 같은 다른 인터루킨의 처리를 담당한다.
세포 증식
많은면에서 카스파 제가 세포 증식에 관여하며 특히 면역계의 림프구와 다른 세포에 관여합니다. 카스파 제 -8은 관련된 가장 중요한 효소 중 하나입니다..
Caspase-3는 또한 세포주기 유도의 진행에 기여하는 inhibitor cyclin-dependent kinase (CDK) p27을 처리 할 수 있기 때문에 세포주기의 조절에 기능을 가진 것으로 보인다.
기타 기능
일부 caspases는 세포 분화의 진행에 관여하며, 특히 사멸 후 상태로 들어가는 세포 (때때로 불완전한 세포 사멸 과정으로 간주되는 세포)에 관여합니다.
Caspase-3는 근육 세포의 적절한 분화에 중요하며 다른 카스파 제는 골수 체, 단핵 세포 및 적혈구의 분화에도 관여한다.
참고 문헌
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