Caspasen, ICE-ähnliche Proteasen, eine Familie von Cystein-Proteasen mit ausgeprägter Spaltungsspezifität für -Asp¯Xaa-Bindungen und wichtigen Funktionen bei der Apoptose. Im Nematoden Caenorhabditis elegans wurde 1993 erstmalig mit dem Genprodukt CED-3 eine für die Apoptose erforderliche Protease nachgewiesen, die eine starke Sequenzhomologie zur Säuger-Cystein-Protease Interleukin-1β-convertierendes-Enzym (ICE) aufwies. Seither wurden neben ICE neun weitere verwandte Cystein-Proteasen identifiziert, die als C. bezeichnet wurden (Tab.). Der Trivialname leitet sich ab von "C" für Cysteinprotease und "aspase" wegen der P1-Asp-Spezifität. Alle C. enthalten ein konserviertes Pentapeptid-Motiv QACXG im aktiven Zentrum. Sie werden als inaktive Pro-Enzyme mit einem N-terminalen Peptid (Prodomäne) und zusammenhängender großer und kleiner Untereinheit synthetisiert. Aus den Röntgenkristallstrukturanalysen von C.-1 und C.-3 geht hervor, dass das aktive Enzym ein Heterotetramer ist, bestehend aus zwei kleinen und zwei großen Untereinheiten. Die Aktivierung der C. während der Apoptose führt zu einer Spaltung von kritischen zellulären Substraten, wie Poly(ADP-Ribose-)Polymerase und Laminen. Durch CD95(Fas/APO-1-) und Tumor-Nekrose-Faktor-induzierte Apoptose wird C.-8 aktiviert, die am N-Terminus FADD-ähnliche (FADD für Fas-assoziiertes Protein mit death-Domäne) death-Effektor-Domänen enthält, und dadurch ein Bindeglied zwischen Zelltod-Rezeptoren und C. darstellt. Diskutiert wird, dass einige C. sequenziell andere aktivieren, wodurch eine Hierachie der C. etabliert wird. [G.M. Cohen Biochem. J. 326 (1997) 1]
Caspasen. Tab.