stringtranslate.com

Каспаза-2

Каспаза-2 ( EC 3.4.22.55, ICH-1 , NEDD-2 , каспаза-2L , каспаза-2S , белок 2 , экспрессируемый в нейронных клетках-предшественниках, экспрессируемый в процессе развития с пониженной регуляцией , CASP-2 , белок NEDD2 ) — это фермент . [1] [2] [3] [4] [5] [6] Этот фермент катализирует следующую химическую реакцию

Строгое требование к остатку Asp в P1, при этом Asp 316 необходим для протеолитической активности и имеет предпочтительную последовательность расщепления Val-Asp-Val-Ala-Asp-

Каспаза-2 является инициирующей каспазой , как и каспаза-8 ( EC 3.4.22.61 ), каспаза-9 ( EC 3.4.22.62 ) и каспаза-10 ( EC 3.4.22.63 ).

Каспаза-2 является важным ферментом в семействе цистеин-аспартат-протеаз, известных как каспазы, которые играют центральную роль в регуляции апоптоза и, в некоторых случаях, воспаления. В то время как многие каспазы в основном участвуют в инициировании и осуществлении гибели клеток, каспаза-2 имеет более широкий спектр функций. Помимо своей апоптотической роли, она способствует поддержанию геномной стабильности и реагированию на клеточный стресс, демонстрируя свою многогранную роль в клеточных процессах и более широкую важность в механизмах регуляции клеток. [7] Когда каспазы активируются, они расщепляют различные специфические белковые субстраты, вызывая различные особенности апоптоза, такие как фрагментация ДНК, конденсация хроматина и блеббинг плазматической мембраны. Каспаза-2, известная как наиболее эволюционно консервативная каспаза, играет уникальную роль как в апоптотических, так и в неапоптотических функциях. Его эволюционная стабильность подчеркивает его существенный вклад в клеточные процессы, такие как сохранение геномной целостности и регулирование стрессовых реакций, демонстрируя его более широкое значение, выходящее за рамки только апоптоза. [8]

Активация каспазы-2 посредством димеризации.

Каспазы подразделяются на две основные группы: инициаторные каспазы, включая каспазу-8 и каспазу-9, и исполнительные каспазы, такие как каспаза-3 и каспаза-7, каждая из которых играет свою роль в сигнальном пути апоптоза. [9] Инициаторные каспазы служат критически важными регуляторами на вершине различных сигнальных каскадов, организуя активацию исполнительных каспаз через прямые и косвенные механизмы. Хотя эти каспазы обычно находятся в клетке в виде неактивных мономеров, их активация зависит от димеризации. Эта димеризация происходит, когда инициаторные каспазы привлекаются к большим белковым комплексам, которые функционируют как сложные сигнальные платформы, что позволяет им преобразовываться в активную форму. [10] Каспазы производятся как одноцепочечные прокаспазы, которые подвергаются расщеплению внутри своих цепей, что приводит к образованию больших и малых каталитических субъединиц. Хотя это расщепление необходимо и достаточно для активации каспаз-исполнителей, данные свидетельствуют о том, что каспазы-инициаторы требуют димеризации для активации. Более того, внутрицепочечное расщепление, которое следует за этим процессом, помогает стабилизировать активную форму фермента. [11] Каспаза-2 активируется посредством механизма, который параллелен механизмам других каспаз. В своем мономерном состоянии она не проявляет измеримой активности, независимо от статуса ее расщепления. Напротив, димерная форма мутанта с дефицитом расщепления сохраняет около 20% своей ферментативной активности. После аутопроцессинга димеризованной формы каспаза-2 становится полностью активной. [12] Следовательно, первым шагом в активации каспазы-2 является димеризация.

Ссылки

  1. ^ Kumar S, Kinoshita M, Noda M, Copeland NG, Jenkins NA (июль 1994 г.). «Индукция апоптоза мышиным геном Nedd2, который кодирует белок, аналогичный продукту гена клеточной смерти Caenorhabditis elegans ced-3 и бета-превращающего фермента млекопитающих IL-1». Genes & Development . 8 (14): 1613–26. doi : 10.1101/gad.8.14.1613 . PMID  7958843.
  2. ^ Ван Л., Миура М., Бержерон Л., Чжу Х., Юань Дж. (сентябрь 1994 г.). «Ich-1, ген, связанный с Ice/ced-3, кодирует как положительные, так и отрицательные регуляторы запрограммированной клеточной смерти». Cell . 78 (5): 739–50. doi :10.1016/S0092-8674(94)90422-7. PMID  8087842.
  3. ^ Li H, Bergeron L, Cryns V, Pasternack MS, Zhu H, Shi L, Greenberg A, Yuan J (август 1997 г.). «Активация каспазы-2 при апоптозе». Журнал биологической химии . 272 ​​(34): 21010–7. doi : 10.1074/jbc.272.34.21010 . PMID  9261102.
  4. ^ Mancini M, Machamer CE, Roy S, Nicholson DW, Thornberry NA, Casciola-Rosen LA, Rosen A (май 2000 г.). «Каспаза-2 локализуется в комплексе Гольджи и расщепляет golgin-160 во время апоптоза». The Journal of Cell Biology . 149 (3): 603–12. doi :10.1083/jcb.149.3.603. PMC 2174848 . PMID  10791974. 
  5. ^ Животовский Б., Оррениус С. (июнь 2005 г.). «Функция каспазы-2 в ответ на повреждение ДНК». Biochemical and Biophysical Research Communications . 331 (3): 859–67. doi : 10.1016/j.bbrc.2005.03.191 . PMID  15865942.
  6. ^ Chang HY , Yang X (декабрь 2000 г.). «Протеазы для самоубийства клеток: функции и регуляция каспаз». Microbiology and Molecular Biology Reviews . 64 (4): 821–46. doi : 10.1128/mmbr.64.4.821-846.2000. PMC 99015. PMID  11104820. 
  7. ^ Creagh, Emma M.; Conroy, Helen; Martin, Seamus J. (2003-05-12). «Пути активации каспазы при апоптозе и иммунитете». Immunological Reviews . 193 (1): 10–21. doi :10.1034/j.1600-065x.2003.00048.x. ISSN  0105-2896. PMID  12752666.
  8. ^ Крумшнабель, Г.; Сом, Б.; Бок, Ф.; Манцль, К.; Виллунгер, А. (21 ноября 2008 г.). «Загадка каспазы-2: взгляд неспециалиста». Cell Death & Differentiation . 16 (2): 195–207. doi :10.1038/cdd.2008.170. ISSN  1476-5403. PMC 3272397. PMID 19023332  . 
  9. ^ Боатрайт, Келли М.; Сальвесен, Гай С. (2003-12-01). «Механизмы активации каспаз». Current Opinion in Cell Biology . 15 (6): 725–731. doi :10.1016/j.ceb.2003.10.009. ISSN  0955-0674. PMID  14644197.
  10. ^ Боутрайт, Келли М; Ренатус, Мартин; Скотт, Фиона Л; Сперандио, Сабина; Шин, Хвейн; Педерсен, Ирен М; Риччи, Жан-Эрланд; Эдрис, Уэйд А; Сазерлин, Дэниел П.; Грин, Дуглас Р.; Салвесен, Гай С. (2 февраля 2023 г.). «Единая модель активации апикальных каспаз». Молекулярная клетка . 11 (2): 529–541. дои : 10.1016/s1097-2765(03)00051-0. ISSN  1097-2765. ПМИД  12620239.
  11. ^ "Новый химический репортер 6Алкинил-6-дезокси-GlcNAc раскрывает модификацию OGlcNAc апоптотических каспаз, которая может блокировать расщепление/активацию каспазы8". doi :10.1021/jacs.7b02213.s001. PMC 6225779. Получено 18.10.2024 .  {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  12. ^ Baliga, BC; Read, SH; Kumar, S. (1 ноября 2004 г.). «Биохимический механизм активации каспазы-2». Cell Death & Differentiation . 11 (11): 1234–1241. doi :10.1038/sj.cdd.4401492. ISSN  1476-5403.

Внешние ссылки