细胞凋亡蛋白酶caspase.ppt

Caspase 细胞凋亡蛋白酶 1 2 3 细胞凋亡 Caspase 污染物对其影响 细胞凋亡与细胞坏死 坏死 necrosis 细胞受到强烈理化或生物因素作用引起细胞无序变化的死亡过程 表现细胞肿胀 细胞器崩解和蛋白质变性 细胞凋亡存在于多细胞生物的整个生命过程当中 可及时清除机体内多余和受损伤的细胞 维持组织器官的稳定性 凋亡 apoptosis 细胞对环境的生理性病理性刺激信号 环境条件的变化或缓和性损伤产生的应答有序变化的死亡过程 接受凋亡信号 凋亡调控分子间的相互作用 蛋白水解酶的活化 进入连续反应过程 4类蛋白分子 凋亡蛋白酶 caspases 衔接蛋白 adapterproteins Bcl一2和凋亡抑制蛋白 IAPs 细胞凋亡 半胱氨酸蛋白酶 caspase 家族是直接导致凋亡细胞解体的蛋白酶系统 在细胞凋亡机制网络中居中心地位 什么是Caspase Caspase生物学特性 含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶 通常情况下以无活性的酶原形式存在于细跑中 酶原分子由3部分组成 一个N端前域及一大一小两个亚基 酶原分子激活后 大小亚基解离并重新组装为四聚体形式的活性酶 目前有14种Caspase被发现根据Caspase在级联反应上 下游的位置及功能的不同分类 1 为凋亡始动子 位于级联反应上游 包括Caspase 2 Caspase 8 Caspase 9 Caspase 10等 能在其他蛋白参与下发生自我活化并激活下游的Caspase 2 为凋亡效应子 位于级联反应下游 包括Caspase 3 Caspase 6 Caspase 7 能被上游的始动子激活 激活后的Caspase作用于特异性底物使细胞发生生化及形态学改变 导致细胞凋亡 3 包括Caspase 1 Caspase 4 CasPase 5 Caspase 13 Caspase 14 主要参与细胞因子介导炎症反应并在死亡受体介导的细胞凋亡途径中起辅助作用 Caspase分类 Caspase特点 Caspase是一种具有特异天冬氨酸的半胱氨酸蛋白酶 是一组在细胞凋亡过程中起着关键作用的酶 且具有以下特点 和ICE IL 1b转化酶 有同源性 以半胱氨酸作为裂解底物的亲核基团 对催化底物的天冬氨酸有特异性 即催化时底物的天冬氨酸羧基端肽键断裂 有高度保守的QACXG X为R Q或G 五肽序列 通常以无活性的酶原形式存在 须通过水解其氨基端一段序列而激活 活化的Caspase可水解底物 并通过级联放大诱发凋亡 通常具有抑制剂 防止Caspase酶原被偶然激活而对正常细胞造成损伤 Caspase激活 有两类caspase 一类是起始者 initiators 另一类是执行者 executioners 起始caspase在外来蛋白信号的作用下被切割激活 激活的起始caspase对执行者caspase进行切割并使之激活 被激活的执行者caspase通过对caspase靶蛋白的水解 导致细胞凋亡 污染物对其影响 在脑组织损伤 缺血和发育中的凋亡过程中可检测到caspase 3的活性增强 caspase 3与BDE 209暴露存在剂量关系 且联合窒息可加重这种损伤作用 十溴联苯醚 BDE 209 是近年来环境中含量增长较快的环境有机污染物 以往认为低剂量BDE 209无毒性 而忽略了BDE 209具有PBDEs的难降解性 环境稳定性 高脂溶性和生物放大作用 易通过食物链在生物体内蓄积 当蓄积达到一定量后 会对生物体产生危害 如神经发育毒性 生殖毒性等 PAEs增塑剂中邻苯二甲酸二 2 乙基 己酯 di 2 ethylhexyl phthalate DEHP 污染物对其影响 Caspase 3 Caspase 8 Caspase 9表达量随着染毒剂量的升高呈上升趋势 DEHP通过内源性线粒体促凋亡途径诱导卵巢细胞凋亡 进而损害雌性动物卵巢功能 内源性细胞凋亡途径起始于线粒体 细胞凋亡信号刺激细胞色素c Cytc 从线