細胞凋亡通常發生在果蠅身上。為了防止細胞自毀,caspases保持在非活性狀態。這種不活躍的酶被稱為酶原一旦細胞凋亡死亡的過程開始,半胱天冬酶的部分結構被切割而被激活。與許多重要的細胞因子不同,這些酶被保存在細胞中,但處于潛伏狀態,一旦需要就隨時可以被激活。
Caspase的活性源于一個群體半胱天冬酶一種調節細胞程序性死亡或凋亡的非常復雜的酶。有兩大類激活凋亡的半胱氨酸天冬氨酸酶活性。第一類是由抑制劑調節的啟動子半胱天冬酶。這些酶在細胞程序性死亡過程中一經誘導即被激活。主動啟動的半胱天冬酶裂解失活的效應器半胱天冬酶,然后激活細胞凋亡。細胞凋亡的關鍵過程之一是將染色體DNA分解成單獨的單位。效應器半胱天冬酶抑制修復受損DNA的酶。它們還破壞使細胞核作為一個單位連在一起的蛋白質,如層粘連蛋白。此外,效應因子caspase活性可導致細胞核DNA片段化隨著這種戲劇性的變化,細胞死亡,這對機體并不一定有害。一個人每天有數百億個細胞死亡,新的細胞形成是正常的。問題是細胞凋亡的調節出現錯誤。當凋亡發生得太少時,組織中的細胞會擴散并形成腫瘤。如果細胞凋亡過多,會發生萎縮。酶作用的決定性研究依賴于許多因素,包括缺乏活性的突變體的研究。在人類身上進行這樣的研究是困難和不道德的。通常,細胞凋亡的研究是在線蟲或果蠅身上進行的。為了盡量減少混淆,對caspases進行了編號,從caspase 1開始一直到12。鑒于這組酶的復雜性,如果能發現更多具有這種活性的酶也就不足為奇了。這些酶除了在細胞程序性死亡中起作用外,還與炎癥、細胞損傷和發育有關,被稱為半胱氨酸蛋白酶。蛋白酶可根據其所使用的底物或其活性部位的性質進行分類。半胱氨酸蛋白酶由后一類來定義,且所有酶的活性部位都含有半胱氨酸氨基酸。有大量的商業試劑盒可用于檢測半胱氨酸蛋白酶的活性當酶原被加工成一種活性酶時,測量蛋白酶的活性。半胱天冬酶活性檢測還可能涉及到細胞凋亡的啟動或執行等功能。
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