Caspase 1
Akronym für: Cysteine-dependent Aspartate-specific Protease
Synonyme: CASP-1, IL-1 Beta-Converting Enzyme, IL-1BC, P45, ICE
Englisch: caspase 1
Definition
Die Caspase 1 ist ein proteolytisches Enzym, das in die Vermittlung von Entzündungsreaktionen involviert ist. Nach ihrer Aktivierung verarbeitet sie proinflammatorische Interleukine.
Genetik
Die Caspase 1 wird beim Menschen durch das Gen CASP1 codiert. Dieses befindet sich auf Chromosom 11 am Genlokus q22.3. Es besteht aus 12 Exons.
Struktur
Die Caspase 1 liegt in der Zelle als inaktive Vorstufe vor. Diese wird auch als Zymogen oder Procaspase bezeichnet. In dieser Form besteht sie aus drei Domänen:
- katalytische Domäne p20 (großes Fragment)
- katalytische Domäne p10 (kleines Fragment)
- Caspase-Rekrutierungsdomäne (CARD)
Das aktive Zentrum wird durch die beiden katalytischen Domänen gebildet. Damit diese ihre aktive Form einnehmen können, muss vorher eine blockierende Region zwischen ihnen entfernt werden. Das CARD-Motiv ist wichtig für die Bindung an den inflammatorischen Komplex.[1]
Funktion
Die Caspase 1 vermittelt Entzündungsreaktionen durch Spaltung von Interleukinen der IL-1-Familie (IL-1α, IL-1β, IL-18), die danach in ihrer reifen Form vorliegen. Diese führen zur Rekrutierung von weiteren inflammatorischen Zellen und zu einer Aktivierung der NK-Zellen. Die Caspase 1 kann zusätzlich auch die Caspase 7 aktivieren.[2][1]
Die inaktive Procaspase 1 wird durch einen großen Komplex aktiviert, der als Inflammasom bezeichnet wird. Das Inflammasom kann aus verschiedenen Proteinen zusammengesetzt sein. Es besteht oft aus NLR-Proteinen (NLRP1, NLRP3, NLRC4), die mit dem Adapterprotein ASC verbunden sind. Über diesen Adapter kann die inaktive Caspase 1 an das Inflammasom binden. Nach der Bindung kann es sich autokatalytisch selber spalten.[3]
Klinische Bedeutung
Quellen
- ↑ 1,0 1,1 Nadiri, A., Wolinski, M. K. & Saleh, M. The Inflammatory Caspases: Key Players in the Host Response to Pathogenic Invasion and Sepsis. The Journal of Immunology 177, 4239-4245, doi:10.4049/jimmunol.177.7.4239 (2006).
- ↑ 2,0 2,1 Lee D-J, Du F, Chen S-W, et al. Regulation and function of the caspase-1 in an inflammatory microenvironment. The Journal of investigative dermatology. 2015;135(8):2012-2020. doi:10.1038/jid.2015.119.
- ↑ Franchi L, Eigenbrod T, Muñoz-Planillo R, Nuñez G. The Inflammasome: A Caspase-1 Activation Platform Regulating Immune Responses and Disease Pathogenesis. Nature immunology. 2009;10(3):241. doi:10.1038/ni.1703.