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Lexikon der Biologie: Caspasen

Caspasen, Abk. für Cystein-Aspartasen, ICE-ähnliche Proteasen, eine Familie intrazellulärer Cysteinproteasen (Proteasen), die Substrate bevorzugt hinter Aspartatresten (Asparaginsäure) spalten. Der Trivialname leitet sich von "C" für Cysteinprotease und "aspase" für die Aspartat-Spezifität ab. Caspasen spielen eine wesentliche Rolle bei der Einleitung der Apoptose. Im Nematoden Caenorhabditis elegans wurde 1993 erstmalig mit dem Genprodukt CED-3 eine für die Apoptose erforderliche Protease nachgewiesen, die eine starke Sequenzhomologie zur Säuger-Cysteinprotease Interleukin-1β-Converting-Enzym (ICE) aufweist. Seither wurden neben ICE weitere verwandte Cysteinproteasen identifiziert, die zu den Caspasen gezählt werden. Caspasen werden als inaktive Zymogene gebildet, deren Aktivierung mit einer Spaltung an Aspartatresten einhergeht. Die so entstehenden kleinen und großen Untereinheiten lagern sich zu α2β2-Tetrameren zusammen, die die aktiven Enzymformen darstellen. Die Aktivierung der Caspasen während der Apoptose führt zu einer Spaltung von kritischen zellulären Substraten. Zwei Klassen von Caspasen werden bislang unterschieden, eine mit einem kurzen und eine mit einem langen Aminoterminus, der offenbar bei der Regulation der Aktivierung eine Rolle spielt. Dabei wird über Adaptormoleküle, die an den Aminoterminus binden, der Kontakt der Caspasen zu Rezeptormolekülen in der Plasmamembran, z. B. dem CD95- oder TNF-Rezeptor, vermittelt.

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