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Caspase 2

Akronym für: Cysteine-dependent Aspartate-specific Protease
Synonyme: ICH-1, NEDD-2
Englisch: caspase 2

1 Definition

Die Caspase 2 ist eine Protease, die am intrinsischen Weg der Apoptose beteiligt ist. Sie spaltet jedoch keine Effektorcaspasen und kann neben dem Zelltod auch andere Mechanismen vermitteln.

2 Genetik

Die Caspase 2 wird durch das Gen CASP2 codiert. Dieses befindet sich auf Chromosom 7 an Genlokus q34. Es besteht aus 13 Exons.

3 Struktur

Die Caspase 2 besteht in ihrer inaktiven Form aus einem längeren Monomer. Dieses wird auch als Zymogen oder Procaspase 2 bezeichnet. In dieser Form besitzt sie folgende Domänen:

  • p19, enthält das aktive Zentrum (großes Fragment)
  • p12 (kleines Fragment)
  • Caspase-Rekrutierungs-Domäne (CARD)

Die Caspase 2 besitzt eine sehr ähnliche Struktur wie die Caspase 9. Die katalytische Domäne befindet sich hier jedoch nur auf einem Fragment (p19).[1]

4 Funktion

Obwohl die Caspase 2 der Initiatorcaspase 9 sehr ähnlich ist, weicht ihr Mechanismus wahrscheinlich deutlich ab. Der größte Unterschied ist, dass sie keine Vorstufen der Effektorcaspasen spaltet. Die genaue Funktion innerhalb der Apoptose ist wenig charakterisiert (2018), jedoch scheint sie nach spezifische Ereignissen, wie DNA-Schäden, mitotischen Katastrophen und Störungen des Metabolismus aktiv zu sein. Wegen ihrer abweichenden Eigenschaften wird sie auch oft als Waisen-Caspase bezeichnet.[2][1]

4.1 Aktivierung

Die Caspase 2 wird durch Dimerisierung aktiviert und spaltet sich anschließend selber. Im Gegensatz zu den Effektorcaspasen ist hier die Dimerisierung das entscheidende Ereignis. In seiner monomeren Form besitzt die Caspase 2 keinerlei Aktivität, während eine dimerisierte ungespaltene Variante immer noch ca. 20% katalytische Aktivität besitzt.[2] Es existieren wahrscheinlich verschiedene zelluläre Signale, welche die Aktivierung der Caspase 2 auslösen.

4.2 DNA-Schäden

Eine wichtige Rolle scheint die Caspase 2 bei der Zellantwort auf DNA-Schäden zu spielen. Hier wird sie durch einen großen Proteinkomplex aktiviert, der als PIDDosom bezeichnet wird. Er besteht aus den Proteinen PIDD1 und RAIDD. Diese dienen als Signalkomplex und können den Zelltod vermitteln, aber auch den Zellzyklus regulieren.[3]

5 Quellen

  1. 1,0 1,1 Fava, L. L., Bock, F. J., Geley, S. & Villunger, A. Caspase-2 at a glance. Journal of Cell Science 125, 5911-5915, doi:10.1242/jcs.115105 (2012).
  2. 2,0 2,1 Bouchier-Hayes, L. & Green, D. R. Caspase-2: the orphan caspase. Cell Death And Differentiation 19, 51, doi:10.1038/cdd.2011.157 (2011).
  3. Sladky, V., Schuler, F., Fava, L. L. & Villunger, A. The resurrection of the PIDDosome – emerging roles in the DNA-damage response and centrosome surveillance. Journal of Cell Science 130, 3779-3787, doi:10.1242/jcs.203448 (2017).

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