Vad är förhållandet mellan caspaser och apoptos?

Kaspaser är mycket viktiga proteiner som är väsentliga för fullbordande av apoptos, eller programmerad celldöd, i en mängd olika organismer. Apoptos avser specifikt den avsiktliga och fördelaktiga döden av celler i kroppen. Caspases kallas ibland exekveringsproteiner på grund av det speciella sambandet mellan caspases och apoptos. Det finns många olika typer av caspaser som fungerar tillsammans för att orsaka fysiologiska förändringar inom celler som leder till celldöd.

Caspaser är cysteinproteaser, vilket betyder att de är proteiner som klyver polypeptider. I synnerhet verkar de på aminosyran cystein, en vanlig komponent i många olika proteiner. Även om deras kärnkomponenter är ganska lika, är olika typer av kaspaser med olika specificiteter nödvändiga för apoptos.

Förhållandet mellan caspaser och apoptos är mycket komplex och är av stort intresse för biomedicinsk forskning. Det finns flera olika typer av caspaser som är nödvändiga för att åstadkomma apoptos. Initiator-kaspaser, till exempel, klyver vissa delar av effektor-kaspaser och effektivt "aktiverar" dem. Dessa aktiverade effektor-kaspaser fortsätter att klyva vissa cellulära komponenter som är nödvändiga för cellens fortsatta överlevnad. Andra proteiner kända som kaspasinhibitorer kan effektivt stoppa denna process i olika stadier och därmed förhindra apoptos.

Reglering av caspaser är nödvändig för att säkerställa att förhållandet mellan caspases och apoptos inte är skadligt. Normalt är apoptos en bra sak; om det inträffar för snabbt eller för långsamt, kan det dock vara förstörande. Den primära regleringen av caspaser sker efter översättning, vilket innebär att reglering inte sker förrän efter att genetisk information har använts för att producera proteinerna. Kaspaserna är då omedelbart tillgängliga vid behov, eftersom proteinerna själva hämmas eller aktiveras, inte deras produktion. Om reglering ägde rum före översättning, skulle det finnas en fördröjningstid mellan behovet av proteinerna och deras verkliga verkan, eftersom proteinerna måste syntetiseras innan de kunde agera.

Caspases och apoptosis är delvis kända på grund av deras roller i cancer. En av egenskaperna hos cancer är att cancerceller inte genomgår apoptos, så att de kan replikera sig på obestämd tid utan att ge efter för normal celldöd. Många cancervävnadsprover har visat sig ha mycket låga nivåer av en eller flera caspaser, så de normala vägarna som leder till cellulär död får inte fortsätta till slut. Forskare är mycket intresserade av caspaser och apoptos på grund av möjligheten att utveckla behandlingsmetoder baserade på att använda caspases för att inducera apoptos.