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Procaspase

1 Definition

Unter Procaspasen versteht man inaktive Vorstufen von Caspasen. Sie bestehen aus einer N-terminalen Prodomäne, einer p10- sowie einer p20-Domäne. Aktivierte Caspasen können hydrolytisch hinter Asparaginsäure Aminosäureketten spalten.

2 Hintergrund

Caspasen lassen sich in inflammatorische Caspasen (Caspasen 1, 4 und 5) und Apoptose-relevante Caspasen einteilen. Zu diesen gehören die Caspasen 2, 3, 6, 7, 8, 9 und 10. Die Apoptose-relevanten Caspasen werden darüberhinaus anhand der Länge ihrer Prodomäne in Initiatorcaspasen und Effektorcaspasen unterteilt.

3 Aktivierung

Caspasen werden durch proteolytische Spaltung zwischen der p10-Domäne und der p20-Domäne aktiviert. In dieser Form bilden Caspasen ein Heterotetramer aus zwei p10/p20-Heterodimeren.

Die Aktivierung von Initiatorcaspasen beinhaltet eine autokatalytische Prozessierung und benötigt mehrere Hilfsfaktoren. Hierzu besitzen die Caspasen innerhalb ihrer Prodomänen unterschiedliche Protein-Protein-Interaktionsdomänen. Sie sind für die Bindung von Adapterproteinen wichtig. So verfügen die Caspase 8 und die Caspase 10 jeweils über eine sogenannte Todeseffektordomäne (DED). Die Initiatorcaspasen 2 und 9 besitzen je eine Caspase-Rekrutierungsdomäne (CARD). Über die DED und die CARD können Procaspasen an Todessignal-Komplexe (DISC) rekrutiert und schließlich aktiviert werden.

Effektorcaspasen haben nur eine kurze Prodomäne ohne Interaktionsdomänen. Sie werden durch die Initiatorcaspasen gespalten. Die Spaltung ermöglicht eine Konformationsänderung der Caspase, welche die beiden aktiven Zentren in räumliche Nähe bringt und die Caspase vollständig aktiviert.

4 Literatur

  • Earnshaw WC, Martins LM, Kaufmann SH (1999): Mammalian caspases: structure, activation, substrates, and functions during apoptosis. Annual review of biochemistry 68: 383–424.
  • McIlwain DR, Berger T, Mak TW (2013): Caspase functions in cell death and disease. Cold Spring Harbor perspectives in biology 5: a008656.
  • Cohen GM (1997). Caspases: the executioners of apoptosis. Biochem. J. 326: 1–16.
  • Martinon F, Burns K, Tschopp J (2002): The Inflammasome: A Molecular Platform Triggering Activation of Inflammatory Caspases and Processing of proIL-β. Molecular Cell. Volume 10, Issue 2, Pages 417-426.

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Fachgebiete: Biochemie

Diese Seite wurde zuletzt am 8. Februar 2021 um 18:55 Uhr bearbeitet.

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