קספאז
קספאזות (Caspases, or cysteine-aspartic proteases or cysteine-dependent aspartate-directed proteases) הם משפחה של ציסטאין פרוטאזות, להם תפקיד מרכזי באפופטוזה, נקרוזה ודלקות.
קספאזות חשובות למוות תאי מתוכנת של אפופטוזה, והן אלה שמוציאות את התהליך לפועל. יש להן גם חשיבות לצורך התפתחות עוברית תקינה, ולחלקן תפקיד בהתפחות תקינה של מערכת החיסון, וספציפית בהתבגרות של לימפוציטים. בעיות בסוגי מוות תאי מתוכנת שונים יכולים להוביל לסרטן, למחלות אוטואימוניות ומהצד השני לתהליכי הזדקנות ולמוות תאי עודף שקשור לתהליכי ההזדקנות (למשל במחלות נוירודגנרטיביות).
סוגים של קספאזות
[עריכת קוד מקור | עריכה]בהקשר של אפופטוזה, קיימים שני סוגים של קספאזות, קספאזות ראשוניות (initiator (apical) caspases) וקספאזות מוציאות לפועל (effector (executioner) caspases). הראשוניות כוללות את קספאז 2, קספאז 8, קספאז 9 וקספאז 10, והן חותכות קספאזות מוציאות לפועל הנמצאות כזימוגנים בתא. זימוגן הוא חלבון שלצורך הפיכתו למצב הפעיל צריך להיחתך, ובמקרה הזה הדבר נעשה באמצעות הקספאזות הראשוניות. הקספאזות המוציאות לפועל כוללות את קספאז 3, קספאז 6 וקספאז 7 ולאחר הפעלתן חותכות סובסטרטים נוספים שמפעילים את המוות התאי. הפעילות הראשונית מבוקרת באמצעות מעכבים של קספאזות.
קספאז 4 וקספאז 5 מבוטאים ביתר (overexpressed) בחלק מהמקרים של ויטיליגו וקשורים למחלות אוטואימוניות נוספות. שתיהן אינן מסווגות כראשוניות או מוציאות לפועל משום שהם אנזימים של מערכת החיסון. גם קספאז 1 אינו מסווג והוא קשור להתבגרות של תאי T.
גילוי הקספאזות
[עריכת קוד מקור | עריכה]הראשון למצוא את חשיבותן של הקספאזות לתהליכי אפופטוזה היה רוברט הורביץ. הוא מצא גם ש-ced-3 הוא גן שהכרחי למוות התאי שיש במהלך ההתפתחות של C. elegans. ב-1993 מצא הורוביץ, יחד עם עמיתו ג'ונינג יאן, שהגן ced-3 מקודד לציסטאין פרוטאז בעל תכונות שדומות לחלבון interleukin-1-beta converting enzyme (ICE, שנמצא לימים כאותו חלבון כמו קספאז 1), שהיה הקספאז היחיד שהיה ידוע באותה עת. לימים הורוביץ זכה על מחקריו אלה בפרס נובל לרפואה או לפיזיולוגיה.
הרבה מהקספאזות נמצאו במקביל על ידי מעבדות שונות, שנתנו לאותו חלבון כמה שמות. caspase 3 מכונה גם CPP32, apopain ו-Yama. לפיכך, מספרו אותם לפי הסדר בו מצאו אותם. קספאז 1 היה הקספאז הראשון שנמצא ביונקים, בשל דמיונו הרב ל-CED3 מ-C. elegans, אולם בהמשך מצאו שיש לו תפקידים שקשורים לדלקות ולא למוות תאי.
מחקרים מאוחרים יותר הראו חשיבות לפעילות של קספאזות בתהליכים שאינם כוללים מוות תאי. כך למשל הם חשובים להתבגרות של תאי דם אדומים, של טסיות דם [1] ושל עדשת העין והפיכתה לשקופה [2].