Mis on kaspaas?

Kaspaas ehk tsüsteiinaspartaadispetsiifiline proteaas on üks rakusurmaga seotud ensüümide rühmast. Igal tüübil on spetsiifiline roll rakusurmas või apoptoosis, nagu see on tehniliselt teada. Kaspaasid on valgud, mis lõikavad või lõhustavad teisi valke teatud punktis.

Inimese kaspaase on 14. Iga ensüümi võib sõltuvalt tööst jaotada ühte kolmest rühmast. Kaspaas 2, 8, 9 ja 10 on aktivaatorensüümid. Nad alustavad apoptoosi protsessi teiste kaspaaside lõhustamisega ja aktiveerimisega.

Timukarühmana tuntud rühmal on kolm liiget, kaspaas 3, 6 ja 7. Executioner versioonid lõikavad raku lagundamiseks raku valke. Kolmanda rühma liikmeid tuntakse tsütokiiniprotsessoritena. See rühm sisaldab seitset ülejäänud kaspaasi ja need annavad immuunsüsteemile signaali põletikuprotsessi alustamiseks surnud rakkude osade puhastamiseks.

Neid ensüüme tuntakse tsüsteiinaspartaadispetsiifiliste proteaasidena, kuna igaüks lõikab teatud kohas teise valgu. Kõik valgud koosnevad aminohapete järjestusest ja kaspaasid lõikavad valgud aspartaadi aminohappe järel. Iga tüüp tunneb ära valgud, mida ta peaks lõikama, lugedes enne aspartaati järjestuses olevad kolm aminohapet.

Kaspaasid esinevad igas rakus inaktiivsetes vormides, mida tuntakse sümogeenidena. Kui teised rakus olevad molekulid, mida nimetatakse surmaretseptoriteks, annavad aktivaatorkaspaasidele signaali, et apoptoos peab algama, lõhustatakse ja aktiveeritakse zymogeeni aktivaatori kaspaasid. Aktivaatorid käivitavad nn kaspaasi kaskaadi, mille käigus erinevad kaspaasid vajadusel üksteist aktiveerivad. Kaskaadi võivad aktiveerida ka raku mitokondritest vabanevad molekulid või ensüüm Granzyme B, mis vabaneb rakke tapvatest T-rakkudest.

Kaspaasid lõhustavad raku struktuurseid valke, et seda lagundada. Näiteks kaspaas 6 lagundab laminiine, tuuma struktuurseid valke. Nad ei hävita ainult valke; mõnikord mõjutavad nad teisi raku ensüüme.

Kaspaas 3 lõhustab kompleksi, mis on tavaliselt rakus inaktiivne, vabastades desoksüribonukleaasi (DNAase) ensüümi. See kaspaasiga aktiveeritud DNAaas (CAD) purustab DNA tükkideks. Samuti takistab see DNA parandamises osaleval ensüümil, polü-ADP-riboosi polümeraasil (PARP), parandamast DNA kahjustusi. Selleks lõikab kaspaas PARP ensüümi, muutes selle passiivseks.