Caspasas

1. Caspasas
Son una familia de enzimas proteolíticas que contienen un residuo cisteínas en el
sitio catalítico y fracturan los sustratos, hay dos clases de caspasas, unas que
fracturan y activan exclusivamente otras caspasas conocidas como caspasas
iniciadoras, y otras que fracturan otras proteínas conocidas como caspasas
efectoras.
Las caspasas son sintetizadas como
precursoras latentes o pro-caspasas;
estructuralmente contienen un dominio
proteasa homologo que puede dividirse en
dos subunidades, una larga (20kDa) y una
corta (10kDa) separadas en algunas pro-
caspasas por una unión de unos 10
aminoácidos. Cada pro-caspasa contiene
un pro-dominio o péptido N-terminal de
longitud variable, los pro-dominios largos
contienen los motivos DED (Death Effector
Domain) presente en las pro-caspasas -9,
-10 y CARD (Caspase Recruitment
Domain) en las pro-caspasas -1, -2, -4, -5,
y -9.
Las caspasas en humanos constituyen una familia de 12 miembros, se agrupan en
dos subfamilias:
• Subfamilia ICE comprende caspasas -1, -4, -5 y -11 que desempeñan
predominantemente un papel en la inflamación
• Subfamilia CED-3 que comprende las caspasas -2, -3, -6, -7, -8, -9, -10 y
-12 implicadas en la apoptosis.
La familia de enzimas implicadas en la apoptosis son sintetizadas como
precursores (pro-caspasas) encontrándose en las células en un estado inactivo
llamado zimógeno; una vez activada la caspasa iniciadora procesa y activa una
o mas caspasas en dirección descendente de la cadena de eventos (caspasas
efectoras) que a su vez fracturan varias proteínas celulares conduciendo la
apoptosis; la activación tiene lugar rápidamente en respuesta a inductores.

2. La activación de las caspasas iniciadoras (-8, -9, -10 y -12) pueden iniciarse
por su oligomerización (la pro-caspasa -8 posee débil actividad que puede
permitir que otras pro-caspasas -8 que se encuentran próximas sean
fracturadas y consecuentemente activadas)
La activación de caspasas
efectoras (-3, -6 y -7) es
frecuentemente realizada por
otras proteasas en especial por
caspasas iniciadoras realizándose
en dos etapas; la primera fractura
tiene lugar en la región de unión
entre las subunidades larga y
corta generando un intermediario
activo que asemeja una caspasa
madura, posteriormente el
intermediario activo separa el pro-
dominio inhibitorio de la subunidad
larga, las caspasas efectoras a su
vez fracturan proteínas del
citoesqueleto y del núcleo
produciendo apoptosis.
La activación de las caspasas que llevan a la apoptosis esta determinada por
una cascada de eventos sometidos a la regulación por proteínas pro y
antipoptóticas que actúan a diversos niveles de las vías señaladoras, pueden
iniciarse desde receptores de superficie o ser inducidas por alteraciones de la
integridad mitocondrial. Fas y TNFR activan las caspasas -8 y -10, las lesiones
del ADN conducen a la activación de la caspasa -9 y el estrés del retículo
endoplasmico a través de CA2+ activa las caspasas -12, las caspasas -8 y -9
activan la caspasa -3 la que a su vez puede activar las caspasas -6 y -7 o
inducir apoptosis fracturando ciertas proteínas.
Bibliografía:
Samuel Taleisnik; Receptores celulares y la Transducción de Señales, Temas
de Biología Celular; 1 edición; Encuentro Grupo Editor; Córdoba Argentina;
2006.
Harvey Lodish, Arrnold Berk; Biología Celular y molecular, Editorial Médica
Panamericana; 5 edición; Buenos Aires Argentina; 2007.