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Caspase 7

Akronym für: Cysteine-dependent Aspartate-specific Protease
Synonyme: CASP-7, ICE-Like Apoptotic Protease 3, ICE-LAP3, CMH-1, MCH3
Englisch: caspase 7

1 Definition

Die Caspase 7 ist eine Protease und Effektorcaspase, die in die Steuerung der Apoptose eingreift. Nach Aktivierung spaltet sie verschiedene Proteine und ermöglicht so den kontrollierten Abbau der Zelle.

2 Genetik

Die Caspase 7 wird beim Menschen durch das Gen CASP7 codiert. Dieses befindet sich auf Chromosom 10 an Genlokus q25.3. Es besteht aus 13 Exons.

3 Struktur

Caspase 7 liegt in ihrer inaktiven Form als Homodimer vor. Diese Vorstufe wird auch als Zymogen (oder Procaspase 7) bezeichnet. Jede dieser Untereinheiten besteht aus einer 20 kDA und einer 11 kDa Domäne, die das aktive Zentrum bilden. Sie sind über eine flexible Molekülregion verbunden, die verhindert, dass sie sich in eine aktive Konformation begeben. Erst durch proteolytische Spaltung durch die Initiatorcaspasen, wird diese Region entfernt und die Caspase dadurch aktiviert.

4 Funktion

Die aktive Caspase 7 gehört - wie die Caspasen 3 und 6 - zu den ausführenden Effektorcaspasen. Sie spalten Schlüsselenzyme der Zelle und ermöglichen dem Organismus den kontrollierten Abbau der sterbenden Zelle, ohne dass in ihrer Umgebung eine Enzündungsreaktion durch toxische Zellbestandteile entsteht.[1]

Längere Zeit wurde angenommen, dass die Caspase 7 redundant zur Caspase 3 ist, da sie viele übereinstimmende Substrate erkennen und diese auch mit vergleichbarer Affinität binden. Außerdem werden beide identisch durch die Initiatorcaspasen 8 und 9 aktiviert (durch DNA-Schäden oder Rezeptor-vermittelte Apoptose). Jedoch kann die Caspase 7 auch abseits der Apoptose in Entzündungsreaktionen aktiviert werden. Hier wird sie durch die inflammatorische Caspase 1 gespalten. Es hat sich außerdem gezeigt, dass die Substrate zur Caspase 3 zwar stark überlappen, aber nicht identisch sind. Insgesamt scheint die Caspase 3 aber die deutlich aktivere Caspase in der Vermittlung der Apoptose zu sein.[2]

5 Klinische Bedeutung

Die Caspase 7 besitzt eine Rolle bei der Entstehung neurodegenerativer Erkrankungen wie Alzheimer und Chorea Huntington. Hier wurde eine gesteigerte Caspase-7-Aktivierung identifiziert, die zur übermäßigen Apoptose von neuronalen Zellen beiträgt. Außerdem werden einzelne Punktmutationen im CASP7-Gen mit rheumatischer Arthritis assoziiert.

6 Quellen

  1. Alberts, B., Wilson, J. H. & Hunt, T. Molecular biology of the cell. 5th edn, (Garland Science, 2008). Seite 1120-1123.
  2. Lamkanfi M, Kanneganti T-D. Caspase-7: a protease involved in apoptosis and inflammation. The international journal of biochemistry & cell biology. 2010;42(1):21-24. doi:10.1016/j.biocel.2009.09.013.

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