caspase家族

自从确定ced-3在线虫细胞凋亡中的作用以后，人们投入了大量精力分离哺乳动物同源基因。1993年，Miura等首先发现哺乳动物的白细胞介素-1p转化酶(interleuhn-1Β convertingenzyme，ICE)与ced-3同源，并证实了ICE在哺乳动物细胞凋亡中的作用。

在以后的几年中，有十几种ced-3同源基因被发现。由于某些ced-3同源基因由多个实验室同时发现，因此拥有多种名称。

1996年，在一次凋亡国际会议上，一致决定将这一家族命名为半胱氨酸天冬氨酸酶(caspase)家族，即半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶cysteinyl aspartate-specific proteinases)家族，并对其家族成员按发现顺序统一命名。

caspase激活后引起细胞凋亡，因而caspase的活性必须受到严格调控。所有caspase都是以无活性的前体(pro-caspase)存在。pro-caspase都含有一个原结构域(prodomain)和P20、P10两个亚基。原结构域序列长短不一，其存在对caspase活性有抑制作用。

pro-caspase经一系列的水解后，分开大小亚基并去除原结构域。大小亚基结合形成异二聚体(P20／P10)，两个异二聚体再进一步聚合形成具有催化活性的四聚体(P20／PlO)。

easpase区别于其他蛋白酶的最大特点是其对底物的切割严格地在天冬氨酸之后。不同caspase对天冬氨酸之前的3个氨基酸有不同的选择性，构成了caspase对底物切割的特异性。

caspase可依其激活方式和在凋亡中作用不同划分为起始酶和效应酶。起始酶的原结构域较长，而且具有介导蛋白质间相互作用结构域：死亡受体结构域DED(caspase-8和caspase-10)或caspase激活和募集结构域CARD(caspase-1、2、4、5、9、11、12)。

起始酶可以通过DED或CARD与其他蛋白质作用后被激活，而效应酶只能被起始caspase激活，然后切割细胞内的蛋白质底物。效应caspase的原结构域较短。凋亡可以通过不同的因素介导而起始，但大多通过caspase级联反应进行信号转导，使凋亡最终得以实施。由此，caspase被称为凋亡的核心