As **caspases** (**c**isteína-**asp**ártico prote**ases**) son unha familia de proteases do grupo das cisteína proteases que xogan papeis esenciais na apoptose (morte celular programada), necrose, e inflamación. As caspases presentan un residuo de cisteína que media o corte proteolítico doutras proteínas, o cal se produce nun residuo de aspartato.

As caspases son esenciais nas células para a apoptose, ou morte celular programada, no desenvolvemento e na maioría dos outros estados da vida adulta, e foron denominadas proteínas "executoras" ("verdugo") pola súa función. Algunhas caspases requírense tamén no sistema inmunitario para a maduración dos linfocitos. Os fallos na apoptose son un dos feitos principais que contribúen ao desenvolvemento dun tumor e ás enfermidades autoinmunes. Isto, xunto coas apoptoses non desexadas que ocorren coa isquemia ou a enfermidade de Alzheimer, estimularon o interese nas caspases como dianas terapéuticas potenciais desde que se descubriron a mediados da década de 1990.

Tipos de proteínas caspases
---------------------------

En 2009 identificáranse doce caspases nos humanos. Hai dous tipos de caspases apoptóticas: **caspases iniciadoras (apicais)** e **caspases efectoras (executoras)**. As caspases iniciadoras (por exemplo, CASP2, CASP8, CASP9, e CASP10) clivan (cortan) proformas inactivas de caspases efectoras, o que causa a súa activación. As caspases efectoras (por exemplo, CASP3, CASP6, CASP7) á súa vez clivan outros substratos proteicos na célula, para desencadear o proceso apoptótico. A iniciación desta reacción en cadoira está regulada por inhibidores das caspases.

A CASP4 e a CASP5, que se sobreexpresan nalgúns casos de vitilixe e enfermidades autoinmunes asociadas causadas por variantes NALP1, non se clasifican actualmente como iniciadoras ou efectoras no MeSH, porque son encimas *inflamatorios* que, en concerto con CASP1, están implicadas na maduración de células T. A CASP14 non está implicada na apoptose ou inflamación, pero si no desenvolvemento das células da pel.

Cadoiro das caspases
--------------------

As caspases son reguladas a nivel postraducional, asegurando que poden ser rapidamente activadas. Son sintetizadas primeiro como *procaspases* inactivas, que constan dun prodominio, unha pequena subunidade e unha subunidade grande. As caspases iniciadoras posúen un prodominio máis longo ca as caspases efectoras, que teñen prodominios moi pequenos. O prodominio das caspases iniciadoras contén dominios como o dominio CARD (por exemplo, as caspases 2 e 9) ou un dominio efector de morte (DED) (nas caspases 8 e 10) que permite que as caspases interaccionen con outras moléculas que regulan a súa activación. Estas moléculas responden aos estímulos que causan o agrupamento das caspases iniciadoras. Este agrupamento permítelles activarse automaticamente, para que poidan proceder á activación das caspases efectoras.

O cadoiro das caspases pode ser activado por:

Esquema das vías de transdución de sinais implicadas na apoptose.
* Grancima B (liberado por linfocitos T citotóxicos e células NK), que activa as caspases 3 e 7.
* Receptores de morte (como os receptores Fas, TRAIL e o receptor do factor de necrose tumoral), que poden activar as caspases 8 e 10.
* O apoptosoma (regulado polo citocromo c e a familia Bcl-2), que activa a caspase 9.

Algunhas das dianas finais das caspases inclúen: 

* Proteínas laminas do núcleo celular.
* ICAD/DFF45 (inhibidor da DNase activada por caspases ou factor de fragmentación do ADN 45).
* PARP (poli-ADP ribosa polimerase).
* PAK2 (quinase 2 activada por P 21).

O papel da clivaxe do substrato polas caspases na apoptose non está claro. Porén, o ICAD/DFF45 actúa restrinxindo a CAD (DNase activada por caspase). A clivaxe e inactivación do ICAD/DFF45 por unha caspase permite á CAD entrar no núcleo e fragmentar o ADN, causando a característica *escada de ADN* das células apoptóticas.

En 2009, anunciouse que a caspase 1 e a 3 dos macrófagos están reguladas por p202 (unha proteína de unión ao ADN de dobre cadea) reducindo a resposta das caspases, e que a AIM2 (outra proteína de unión ao ADN de dobre cadea) incrementaba a activación das caspases.

Descubrimento das caspases e das súas funcións
----------------------------------------------

Robert Horvitz estableceu inicialmente a importancia das caspases na apoptose e encontrou que se requiría o xene *ced-3* para a morte celular que ten lugar durante o desenvolvemento do nematodo *C. elegans*. Horvitz e o seu colega Junying Yuan descubriron en 1993 que a proteína codificada polo xene ced-3 é unha cisteína protease con propiedades similares ás do encima convertidor de interleucina-1 beta de mamífero (ICE, hoxe coñecido como caspase 1), que naquel tempo era a única caspase coñecida. Despois identificáronse outras caspases de mamífero, ademais das caspases de organismos como a mosca da froita *Drosophila melanogaster*.

Os investigadores tomaron decisións sobre a nomenclatura aplicable ás caspases en 1996. En moitos casos, unha determinada caspase fora identificada simultaneamente por máis dun laboratorio, o que deu lugar a que se lle pouxesen diferentes nomes. Por exemplo, a caspase 3 foi coñecida como CPP32, apopaína e Yama. Por esa razón, as caspases foron numeradas na orde na cal foron identificadas. Así, o ICE foi renomeado como caspase 1. O ICE foi a primeira caspase de mamífero que foi caracterizada debido á súa semellanza co produto do xene de morte ced-3 de nematodo, pero parece ser que o papel principal deste encima é mediar na inflamación máis que na morte celular.

Para o descubrimento das caspases e outros aspectos da apoptose poden consultarse os artigos de Danial e Korsmeyer, Yuan e Horvitz, e Li et al. do número do 23 de xaneiro de 2004 da revista *Cell*.

Estudos recentes demostraron que as caspase proteases son tamén regulatorias de funcións non relacionadas coa morte celular, a máis notable das cales é a implicada na maduración dunha ampla variedade de células como os glóbulos vermellos do sangue e os mioblastos do músculo esquelético.

Notas
-----

1. ↑  Wilson KP, Black JA, Thomson JA; et al. (1994). "Structure and mechanism of interleukin-1 beta converting enzyme". *Nature* **370** (6487): 270–5. PMID 8035875. doi:10.1038/370270a0.
2. 1 2  Alnemri ES, Emad S; et al. (1996). "Human ICE/CED-3 Protease Nomenclature". *Cell* **87** (2): 171. PMID 8861900. doi:10.1016/S0092-8674(00)81334-3.
3. ↑  HUGO Gene Nomenclature Committee
4. ↑  Gregersen, P.K. (2007). "Modern genetics, ancient defenses, and potential therapies". *N Engl J Med.* **356** (12): 1263–6. PMID 17377166. doi:10.1056/NEJMe078017. [PMID 17377166]
5. ↑  NIH Medical Subject Headings
6. ↑  Yuan, J; et al. (1993). "The C. elegans cell death gene ced-3 encodes a protein similar to mammalian interleukin-1 beta-converting enzyme". *Cell* **75** (4): 641–652. PMID 8242740. doi:10.1016/0092-8674(93)90485-9.
7. ↑  .

Danial, N. N.; Korsmeyer, S. J. (2004). "Cell Death: Critical Control Points". *Cell* **116** (2): 205–219. PMID 14744432. doi:10.1016/S0092-8674(04)00046-7. Consultado o 2006-11-06.
8. ↑  
Yuan, J.; Horvitz, H. R. (2004). "A First Insight into the Molecular Mechanisms of Apoptosis". *Cell* **116** (2 Suppl): 53–56. PMID 15055582. doi:10.1016/S0092-8674(04)00028-5. Consultado o 2006-11-06.
9. ↑  
Li, P.; et al. (2004). "Mitochondrial Activation of Apoptosis". *Cell* **116** (2 Suppl): 57–59. PMID 15055583. doi:10.1016/S0092-8674(04)00031-5. Consultado o 2006-11-06.
10. ↑  Lamkanfi, M.; et al. (2007). "Caspases in cell survival, proliferation and differentiation". *Cell Death and Differentiation* **14** (1): 44–55. PMID 17053807. doi:10.1038/sj.cdd.4402047. Consultado o 2011-02-28.

Véxase tamén
------------

### Outros artigos

* Apoptose
* Apoptosoma

### Ligazóns externas

* Mecanismo da apoptose Arquivado 09 de marzo de 2018 en Wayback Machine. Kimball's Biology Pages. Explicación simple do mecanismo da apoptose desencadeado por sinais internos (bcl-2), ao longo da vía da caspase 9, caspase 3 e caspase 7; e por sinais externos (FAS e TNF), ao longo da vía da caspase 8. Acceso 7 de novembro de 2012.
* Apoptose & Caspase 7, animación PMAP
* Tumores (Blog)

|  |  |
| --- | --- |
| Control de autoridades | 
* Wd: Q25805
* BRE: 2050484
* GEC: 0281787
* MAG: 98424977

 |

|  |  |
| --- | --- |
| Identificadores | 
* MeSH: D020169
* MeSH: D08.811.277.656.262.500.126

 |