Kluczowa różnica między kaspazą a prokaspazą polega na tym, że kaspaza jest aktywnym enzymem proteazy, który jest niezbędny w apoptozie lub zaprogramowanej śmierci komórki, podczas gdy prokaspaza jest nieaktywnym enzymem proteazy, który jest nieaktywnym prekursorem kaspazy.
Proteazy to enzymy, które katalizują rozpad wiązań peptydowych w białkach. Ta reakcja nazywana jest proteolizą. Proteazy katalizują konwersję dużych białek do mniejszych peptydów i pojedynczych aminokwasów. Istnieje kilka rodzajów proteaz, takich jak proteazy kwaśne, obojętne i zasadowe. Te proteazy można uzyskać z roślin, zwierząt i mikroorganizmów. Występują również w wirusach. Proteazy wielokrotnie niezależnie ewoluowały w taki sposób, że różne klasy proteaz mogą przeprowadzić tę samą reakcję przy użyciu zupełnie innych mechanizmów katalitycznych. Kaspaza i prokaspaza to dwa rodzaje proteaz. Kaspazy są niezbędne w apoptozie, podczas gdy prokaspazy są nieaktywnymi prekursorami kaspaz w komórkach.
Co to jest kaspaza?
Kaspaza to aktywny enzym proteazy, który odgrywa zasadniczą rolę w zaprogramowanej śmierci komórki. Jest znana jako kaspaza ze względu na swoistą aktywność proteazy cysteinowej. Cysteina w miejscu aktywnym tego enzymu atakuje nukleofilowo białko docelowe i rozszczepia je dopiero po reszcie kwasu asparaginowego. U ludzi istnieje około 12 potwierdzonych kaspaz, które pełnią różne funkcje komórkowe. Istnieją różne rodzaje kaspaz jako inicjator, kat, zapalne i inne.
Rysunek 01: Kaspaza
Rola tego enzymu w programowanej śmierci komórki została po raz pierwszy zidentyfikowana w 1993 roku. Aktywacja kaspazy zapewnia kontrolowaną degradację składników komórkowych. Kaspaza katalizuje śmierć komórki przy minimalnym wpływie na otaczające tkanki. Enzym ten pełni również role, takie jak piroptoza i nekroptoza, w zaprogramowanej śmierci komórki. Te formy śmierci komórkowej są ważne dla ochrony organizmu przed komórkowymi sygnałami stresu i atakami patogennymi. Co więcej, enzym ten ma pewne inne zidentyfikowane role, takie jak proliferacja komórek, supresja guza, różnicowanie komórek oraz kierowanie i starzenie się aksonów. Jednak nadaktywacja niektórych kaspaz, takich jak kaspaza-3, może prowadzić do nadmiernej śmierci komórek. Ten stan jest obserwowany w kilku chorobach neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera.
Co to jest prokaspaza?
Prokaspaza jest nieaktywnym enzymem proteazy. Prokaspaza jest nieaktywnym zymogenem, który jest aktywowany tylko po odpowiednim bodźcu. Potranslacyjna kontrola poziomu umożliwia szybką i ścisłą regulację tego enzymu. Proces aktywacji obejmuje dimeryzację lub często oligomeryzację prokaspaz. Po procesie dimeryzacji prokaspaza jest rozszczepiana na małą podjednostkę i dużą podjednostkę. Duże i małe podjednostki łączą się ze sobą, tworząc aktywną kaspazę heterodimeru.
Rysunek 02: Prokaspaza
Aktywny enzym często występuje jako heterotetramer w środowisku biologicznym, gdzie dimer prokaspazy jest rozszczepiany razem, tworząc heterotetramer. Ponadto etap dimeryzacji ułatwia aktywację prokaspazy inicjującej i prokaspazy zapalnej. Dimeryzację ułatwia wiązanie z białkami adaptorowymi poprzez motywy interakcji białko-białko, które znajdują się w tych prokaspazach. Te motywy nazywane są fałdami śmierci. Rozszczepienie prokaspazy inicjatora odbywa się autoproteolitycznie, podczas gdy prokaspaza inicjatora rozszczepia prokaspazę kata.
Jakie są podobieństwa między kaspazą a prokaspazą?
- Kaspaza i prokaspaza to dwa rodzaje proteaz.
- Oba są białkami składającymi się z aminokwasów.
- Mają podobieństwa w strukturze.
- Znajduje się je u ludzi i innych ssaków, takich jak myszy.
- Oba są bardzo ważne dla funkcji komórkowych.
Jaka jest różnica między kaspazą a prokaspazą?
Kaspaza jest aktywnym enzymem proteazy ważnym dla zaprogramowanej śmierci komórki, podczas gdy prokaspaza jest nieaktywnym prekursorem kaspazy. Jest to więc kluczowa różnica między kaspazą a prokaspazą. Co więcej, kaspaza jest stosunkowo mniejszą cząsteczką, podczas gdy prokaspaza jest stosunkowo większą cząsteczką.
Poniższa infografika przedstawia różnice między kaspazą a prokaspazą w formie tabelarycznej do bezpośredniego porównania.
Podsumowanie – kaspaza kontra prokaspaza
Proteazy to enzymy, które rozkładają wiązania peptydowe białek. Kaspaza i prokaspaza to dwa rodzaje proteaz. Kaspaza jest aktywnym enzymem proteazy, podczas gdy prokaspaza jest nieaktywnym enzymem proteazy. Jest to więc kluczowa różnica między kaspazą a prokaspazą.
