胱天蛋白酶9(英语:Caspase 9)是人类中由CASP9基因编码的一种酶。化学式为:C2041H3236O614N574S20(酶原),它是一种启动型胱天蛋白酶,对于许多组织中发现的细胞凋亡途径至关重要。已经在已知存在的所有哺乳动物中发现了胱天蛋白酶9同源物,如小鼠(Mus musculus)和黑猩猩(Pan troglodytes)。
胱天蛋白酶9属于胱天蛋白酶家族,主要参与细胞凋亡和细胞因子信号转导。凋亡信号导致线粒体释放细胞色素c并激活apaf-1(凋亡复合体),然后将胱天蛋白酶9的酶原裂解为活性二聚体形式。如果没有正确的功能,可能导致异常的组织发育,引发功能异常、疾病和过早死亡。
结构
与其他胱天蛋白酶类似,胱天蛋白酶9具有三个结构域:N端前结构域、大亚基和小亚基。前结构域通过连接环与催化结构域连接。与其他胱天蛋白酶中通常保守的活性位点基序QACRG不同,胱天蛋白酶9具有基序QACGG。
当二聚化时,胱天蛋白酶9在每个二聚体中具有两种不同的活性位点构象。在胱天蛋白酶9的活性位点内,必须有特定的氨基酸位于正确的位置,才能产生催化活性。位于P1位的氨基酸Asp是必需的,而位于P2位的氨基酸His更受青睐。
定位
人类的胱天蛋白酶9存在于线粒体、细胞质和细胞核中。
蛋白质表达
人类的胱天蛋白酶9在胎儿和成人组织中表达。肝脏、胰腺和骨骼肌以中等水平表达该酶,而所有其他组织以低水平表达该酶。一旦激活,胱天蛋白酶9就会继续裂解胱天蛋白酶3、6和7,这些酶会裂解其他细胞靶点而启动胱天蛋白酶级联反应。然后被apaf-1中的CARD通过识别胱天蛋白酶9中的CARD招募并激活。
加工
在激活之前,胱天蛋白酶9必须经过加工处理。最初,胱天蛋白酶9被制成无活性的单链酶原。
激活
胱天蛋白酶9二聚化时会发生激活,有两种不同的方式可以实现:
胱天蛋白酶9在与apaf-1(凋亡复合体)结合时会自动激活,因为apaf-1会寡聚胱天蛋白酶9前体分子。
催化活性
胱天蛋白酶9的优选切割序列为Leu-Gly-His-Asp-(cut)-X。Akt充当胱天蛋白酶9的变构抑制剂,因为丝氨酸-196的磷酸化位点离催化位点很远。
缺陷和突变
缺乏胱天蛋白酶9很大程度上会影响大脑及其发育。与其他胱天蛋白酶相比,这种胱天蛋白酶的突变或缺陷的影响是有害的。那些没有胱天蛋白酶9的纯合子会因大脑发育异常而在围产期死亡。胱天蛋白酶9启动子中的某些多态性会提高胱天蛋白酶9的表达率,这会增加人患肺癌的风险。
临床意义
胱天蛋白酶9水平或功能异常会影响临床界。胱天蛋白酶9对大脑的影响可能会引领未来通过靶向治疗进行抑制研究,特别是与大脑相关的疾病,因为这种酶可能参与神经元疾病的发展途径。
iCasp9
iCasp9(诱导型胱天蛋白酶9)是一种嵌合抗原受体T细胞(CAR T细胞)的控制系统。CAR T细胞是经过基因改造的T细胞,对肿瘤细胞具有细胞毒性。有证据表明CAR T细胞可有效治疗B细胞恶性肿瘤。然而,由于CAR T细胞会产生毒性,因此对细胞及其靶点的用户控制至关重要。对CAR T细胞进行控制的多种方法之一是通过药物控制的合成系统。iCasp9是通过修饰胱天蛋白酶9并将其与FK506结合蛋白融合而创建的。
替代转录
通过选择性剪接可产生了四种不同的胱天蛋白酶9变体。
胱天蛋白酶9α(9L)
该变体用作参考序列,它具有完整的半胱氨酸蛋白酶活性。
胱天蛋白酶9β(9S)
异构体2不包括外显子3、4、5和6,它缺少氨基酸140-289。胱天蛋白酶9β被称为内源性显性失活亚型。
胱天蛋白酶9γ
该变体缺少氨基酸155-416,并且对于氨基酸152-154,序列AYI更改为TVL。
- 杆状病毒IAP重复序列包含蛋白2
- NLRP1
- XIAP
涉及的信号转导途径概述。]]
参见
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- 胱天蛋白酶
- 胱天蛋白酶3
- 凋亡复合体
- Apaf-1
参考文献
拓展阅读
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外部链接
- 肽酶及其抑制剂的MEROPS在线数据库:[http://merops.sanger.ac.uk/cgi-bin/merops.cgi?id=C14.010 C14.010]
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