Hva er forholdet mellom caspaser og apoptose?

Kaspaser er svært viktige proteiner som er essensielle for fullføring av apoptose, eller programmert celledød, i en lang rekke organismer. Apoptose refererer spesielt til den forsettlige og fordelaktige døden av celler i kroppen. Caspases blir noen ganger referert til som bødningsproteiner på grunn av det spesielle forholdet mellom caspases og apoptosis. Det er mange forskjellige typer kaspaser som fungerer sammen for å forårsake fysiologiske forandringer i celler som fører til celledød.

Kaspaser er cysteinproteaser, noe som betyr at de er proteiner som spalter polypeptider. Spesielt virker de på aminosyren cystein, en vanlig komponent i mange forskjellige proteiner. Selv om kjernekomponentene deres er ganske like, er forskjellige typer caspaser med forskjellige spesifikasjoner nødvendige for apoptose.

Forholdet mellom caspaser og apoptose er svært sammensatt og er av stor interesse for biomedisinsk forskning. Det er flere forskjellige typer caspaser som er nødvendige for å få til apoptose. Initiator-caspases, for eksempel, spalter visse deler av effector-caspases, og effektivt "aktiverer" dem. Disse aktiverte effektor-caspasene fortsetter å spalte visse cellulære komponenter som er nødvendige for cellenes fortsatte overlevelse. Andre proteiner kjent som caspaseinhibitorer kan effektivt stoppe denne prosessen i forskjellige stadier, og dermed forhindre apoptose.

Regulering av caspases er nødvendig for å sikre at forholdet mellom caspases og apoptosis ikke er skadelig. Normalt er apoptose en god ting; hvis det skjer for raskt eller for tregt, kan det imidlertid være ødeleggende. Den primære reguleringen av caspases skjer etter translasjon, noe som betyr at regulering ikke skjer før etter at genetisk informasjon er blitt brukt til å produsere proteinene. Kaspasene er da umiddelbart tilgjengelige om nødvendig, da proteinene i seg selv blir hemmet eller aktivert, ikke deres produksjon. Hvis regulering skjedde før oversettelse, ville det være en forsinkelse mellom behovet for proteinene og deres faktiske virkning, ettersom proteinene måtte syntetiseres før de kunne fungere.

Caspases og apoptosis er delvis bemerket på grunn av deres roller i kreft. Et av kjennetegnene ved kreft er at kreftceller ikke gjennomgår apoptose, så de er i stand til å gjenskape seg på ubestemt tid uten å gi etter for normal celledød. Det har vist seg at mange kreftvevsprøver har veldig lave nivåer av en eller flere caspaser, slik at de normale traséene som fører til celledød ikke får fortsette å fullføre. Forskere er veldig interessert i caspaser og apoptose på grunn av muligheten for å utvikle behandlingsmetoder basert på å bruke caspases for å indusere apoptose.