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Caspase的活化机制


1972年Kerr等三位科学家**提出了细胞凋亡的概念,宣告了对细胞凋亡的真正探索的开始,在此之前,关于胚胎发育生物学、免丨疫系统的研究,肝细胞死亡的研究都为这一概念的提出奠定了基础。

 

细胞凋亡(apoptosis)是一种基本生物学现象,指为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主的有序的死亡,在多细胞生物去除不需要的或异常的细胞中起着必要的作用。

人体内的细胞注定是要死亡的,有些死亡是生理性的,有些死亡则是病理性的,有关细胞死亡过程的研究,已成为生物学、医学研究的一个热点。人们已经知道细胞的死亡起码有两种方式,即细胞坏死与细胞凋亡(apoptosis)。细胞坏死是早已被认识到的一种细胞死亡方式,而细胞凋亡则是逐渐被认识的一种细胞死亡方式。

 

细胞凋亡是细胞的一种基本生物学现象,在多细胞生物去除不需要的或异常的细胞中起着必要的作用。它在生物体的进化、内环境的稳定以及多个系统的发育中起着重要的作用。细胞凋亡不仅是一种特殊的细胞死亡类型,而且具有重要的生物学意义及复杂的分子生物学机制。

 

凋亡是多基因严格控制的过程。这些基因在种属之间非常保守,如Bcl-2家族、caspase家族、癌基因如C-myc、抑癌基因P53等,随着分子生物学技术的发展对多种细胞凋亡的过程有了相当的认识,但是迄今为止凋亡过程确切机制尚不完全清楚。而凋亡过程的紊乱可能与许多疾丨病的发生有直接或间接的关系。如肿瘤、自身免丨疫性疾丨病等,能够诱发细胞凋亡的因素很多,如射线、药丨物等。

 

人的部分生理结构属于自然凋亡,如人的有尾阶段,尾部在发育过程中自动凋亡。

 

Caspase活化机制

 

Caspase的活化是有顺序的多步水解的过程,Caspase分子各异,但是它们活化的过程相似。首先在caspase前体的N-端前肽和大亚基之间的特定位点被水解去除N-端前肽,然后再在大小亚基之间切割释放大小亚基,由大亚基和小亚基组成异源二聚体,再由两个二聚体形成有活性的四聚体。

 

去除N-端前肽是Caspase的活化的**步,也是必须的,但是Caspase-9的活化不需要去除N-端前肽,Caspase活化基本有两种机制,即同源活化和异源活化,这两种活化方式密切相关,一般来说后者是前者的结果,发生同源活化的Caspase又被称为启动caspase(initiator caspase),包括caspase-8,-10,-9,诱导凋亡后,起始Caspase通过adaptor被募集到特定的起始活化复合体,形成同源二聚体构像改变,导致同源分子之间的酶切而自身活化,通常caspase-8, 10, 2介导死亡受体通路的细胞凋亡,分别被募集到Fas和TNFR1死亡受体复合物,而Caspase-9参与线粒体通路的细胞凋亡,则被募集到Cyt c/d ATP/Apaf-1组成的凋亡体(apoptosome)。

 

同源活化是细胞凋亡过程中*早发生的capases水解活化事件,启动Caspase活化后,即开启细胞内的死亡程序,通过异源活化方式水解下游Caspase将凋亡信号放大,同时将死亡信号向下传递。异源活化(hetero-activation)即由一种caspase活化另一种caspase是凋亡蛋白酶的酶原被活化的经典途径。被异源活化的Caspase又称为执行caspase(executioner caspase),包括Caspase-3,-6,-7。执行Caspase不象启动Caspase ,不能被募集到或结合起始活化复合体,它们必须依赖启动Caspase才能活化。

 

Abbkine细胞凋亡检测试剂盒参考:

Annexin V-AbFluor™ 405 细胞凋亡检测试剂盒,货号:KTA0001;

Annexin V-AbFluor™ 488 细胞凋亡检测试剂盒,货号:KTA0002;

Annexin V-AbFluor™ 555 细胞凋亡检测试剂盒,货号:KTA0003;

Annexin V-AbFluor™ 647 细胞凋亡检测试剂盒,货号:KTA0004

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