半胱天冬酶3的裂解
caspase-3
(一)caspase家族Caspases是近年来发现的一组存在于胞质溶胶中的结构上相关的半胱氨酸蛋白酶，它们的一个重要共同点是特异地断开天冬氨酸残基后的肽键。
Caspase一词是从Cysteine aspartic acid specific protease 的字头缩写衍生而来，就反映了这个特征，而这种高度的特异性，在蛋白酶中是很少见的。
由于这种特异性，使caspase能够高度选择性地切割某些蛋白质，这种切割只发生在少数（通常只有1个）位点上，主要是在结构域间的位点上，切割的结果或是活化某种蛋白，或使某种蛋白失活，但从不完全降解一种蛋白质。
Caspase的研究源于线虫（C. elegans）细胞程序化死亡的研究。
线虫在发育过程中，有131个细胞将进入程序化死亡；研究发现有11个基因与PCD 有关，其中ced3和ced4基因是决定细胞凋亡所必需的，ced9基因抑制PCD。
线虫细胞程序化死亡的研究促进了其他动物特别是哺乳类动物中细胞凋亡的研究。
人们发现哺乳类细胞中存在着Ced3的同源物ICE（interleukin-1b converting enzyme），它催化白介素-1b的活化，即从其前体上将IL-1b 切割下来。
在大鼠成纤维细胞中过量表达ICE和Ced3都会引起细胞凋亡，表明了ICE和Ced3在结构和功能上的相似性；然而敲除ICE基因的小鼠其表现型正常，并未发现细胞凋亡发生明显改变。
进一步的研究发现，另一个ICE成员，后来被称为apopain，CPP32或Yama的半胱氨酸蛋白酶，催化poly（ADP-ribose）Polymerase（PARP），即聚（ADP-核糖）聚合酶的裂解，结果导致细胞的凋亡，因而认为apopain执行着与线虫中的ced3相同的功能。
Apopain被称为是“死亡酶”，而PARP被认为是“死亡底物”。
Apopain/CPP32/Yama是在1995年由两个实验室分别同时报导，时间上只有两周之差。
Caspase在水产动物中的研究进展
Caspase在水产动物中的研究进展作者：国超曾繁爽杨旭吴洋磊杨祯来源：《河北渔业》2021年第11期摘要：综述了caspase种类、分类和caspase家族在机体发育、炎症和调节细胞凋亡等方面发挥的重要作用。
总结了不同种类的caspase在鱼类、贝类、甲壳类和棘皮类中的免疫应答、作用机制以及炎症中的阶段性研究进展，并归纳了caspase抑制剂在水产动物中的应用。
关键词：caspase; caspase抑制剂;水产动物Caspase是一类进化保守，具有相似氨基酸序列、结构和特异性底物的蛋白酶家族[1]。
由于caspase具有半胱氨酸蛋白酶活性——其活性位点的半胱氨酸残基仅在天冬氨酸残基之后才会亲核攻击和切割目标蛋白，因此caspase被称为具有天冬氨酸特异性的半胱氨酸蛋白水解酶，又称为半胱天冬酶[2]。
目前已鉴定出14种半胱天冬酶，分别命名为caspase-1—caspase-14，它们都具有一些共同的特性：（1）均为天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶;（2）都有一个保守的五肽活性位点QACXG（X可以是R、Q或D）;（3）前体都是称为前蛋白酶的酵素[3]。
根据半胱天冬酶在氨基酸序列上的同源性，将半胱天冬酶分为三个亚类，第一类是被称为细胞凋亡活化剂的启动caspase，包括caspase-2、caspase-8、caspase-9、caspase-10;第二类是被称为细胞凋亡效应剂的效应caspase，包括caspase-3、caspase-6和caspase-7;第三类是发挥炎症介质作用的caspse，例如caspase-1、caspase-4、caspase-5等[4]。
一般情况下，半胱天冬酶家族可通过两条途径被激活：一是凋亡信号诱导的凋亡受体介导途径;另一种是应激诱导的线粒体介导途径（caspase-9依赖途径）。
一旦凋亡途径被激活，它们就会产生连锁反应，凋亡激活因子caspase-2、caspase-8等将激活其下游凋亡效应因子caspase-3、caspase-6和caspase-7。
细胞凋亡与心肌缺血再灌注损伤
细胞凋亡与心肌缺血再灌注损伤传统观点一般是将心肌的缺血再灌注损伤分为3 种类型，即心肌顿抑、再灌注性心律失常和心肌坏死，而且以为坏死是心肌细胞死亡的唯一方式。
随着分子心血管病学研究的不断进展，最近几年来证明心肌细胞还存在着另外一种死亡方式—细胞凋亡（apoptosis），而且在心肌缺血再灌注损伤的病理生理进程中发挥着重要作用[1]。
本文拟就此方面的进展进行综述，旨在为探讨心肌缺血再灌注损伤的有效方法提供资料。
一、心肌缺血再灌注进程中细胞凋亡的实验依据尽管目前有多项研究显示缺血再灌注可诱发心肌细胞凋亡，可是关于凋亡是由心肌缺血性损伤所诱发仍是由再灌注损伤所诱发的问题仍然存在有争议。
Kajstura 等[2]发觉，在体大鼠心肌缺血2～3h 后即可显现凋亡细胞，缺血后凋亡细胞的数量达到顶峰，然后慢慢降低。
采纳在体大鼠心肌缺血再灌注模型发觉，持续缺血或缺血45min后再灌注1h均有凋亡细胞的产生，而且随着再灌注时刻的延长，凋亡细胞的数量增加[3]。
与上述研究结果不同，采纳在体家兔心肌缺血再灌注模型发觉，单纯缺血30min、和缺血5min 再灌注4h 的心肌细胞均未显现凋亡现象，而缺血30min再灌注4h的心肌细胞那么显现了凋亡，因此以为凋亡是心肌对缺血再灌注损伤的一个特殊反映[4]。
Zhao等[5]采纳犬冠状动脉完全性阻塞7h或阻塞1h后再灌注6h模型进行研究发觉，尽管长时刻缺血后可显现明显的心肌坏死，可是原位TUNEL 染色显示坏死区的凋亡细胞极少，而且缺乏特点性“DNA 梯状条纹”。
相较之下，缺血1h 再灌注6h 那么可诱发凋亡细胞数量明显增加和显现典型的特点性“DNA 梯状条纹”，而且凋亡细胞大多是出此刻坏死心肌的周围区域，即缺血后血管再通的相关部位和梗死灶的收缩带区域。
该研究结果提示，缺血再灌注后的心肌细胞凋亡主若是由再灌注进程诱发的。
综合上述文献，目前以为长时刻持续性缺血和再灌注都可诱发心肌细胞发生凋亡，尤其是再灌注后细胞内ATP 水平迅速恢复、胞浆和线粒体内钙超载和自由基大量生成，更是加速了不可逆性细胞凋亡的发生[1]。
半胱天冬酶-3作用
半胱天冬酶-3作用
半胱天冬酶-3是一种重要的酶类物质，它在人体内发挥着广泛的生物学功能。
半胱天冬酶-3主要由肝脏、肾脏、肺、淋巴组织和动脉内皮细胞等部位合成，是一种含有半胱氨酸的非常重要的酶类物质。
半胱天冬酶-3与人体的健康密切相关，它可以在多种生理过程中发挥作用。
首先，半胱天冬酶-3能够参与蛋白质的代谢，在氨基酸的转化和生物合成过程中发挥重要的作用。
此外，它还可以促进人体中脂肪的代谢，有助于降低人体内的脂肪含量。
除此之外，半胱天冬酶-3还可以帮助人体抗氧化，减轻人体内的氧化压力。
由于半胱天冬酶-3能够清除自由基分子，抑制脂质过氧化反应，从而降低氧化损伤，减缓人体老化的进程。
在疾病方面，半胱天冬酶-3也起到非常重要的作用。
许多研究表明，半胱天冬酶-3的缺乏和低水平与多种疾病的发生和发展有关。
例如，动脉粥样硬化、肺部疾病、代谢综合征、心血管疾病、糖尿病等疾病都与半胱天冬酶-3的水平密切相关。
动脉粥样硬化是半胱天冬酶-3最重要的作用之一。
半胱天冬酶-3能够参与同型半胱氨酸的代谢，从而影响血液中同型半胱氨酸的浓度。
当同型半胱氨酸水平过高时，它可以导
致血管内皮细胞受损，最终导致血管粥样硬化的发生。
半胱天冬酶-3还能够帮助人体降低胰岛素阻力，在糖尿病和代谢综合征等疾病的治疗过程中有一定的帮助。
通过半胱天冬酶-3的作用，可以降低胰岛素阻力，减少血糖的波动，从而提高身体的代谢水平。
半胱天冬酶3_靶向分子影像探针在肿瘤细胞凋亡监测中的应用进展
半胱天冬酶3靶向分子影像探针在肿瘤细胞凋亡监测中的应用进展奚鸿杰1，2，华迪1，2，蔡舒玥1，2，谢佺1，2，邱玲1，2，林建国1，21 南京医科大学药学院，南京211166；2 江苏省原子医学研究所摘要：细胞凋亡与恶性肿瘤的发生、发展密切相关。
因此，早期动态监测细胞凋亡对恶性肿瘤治疗效果评估以及指导后续治疗具有重要意义。
分子影像是一种新兴的无创显像技术，能够可视化单个分子或特定细胞亚群，从而反映活体状态下分子水平变化。
半胱天冬酶3（Caspase-3）是细胞凋亡的半胱天冬酶级联反应过程中至关重要的死亡执行蛋白酶，能够启动细胞内蛋白的特异性降解，从而诱导细胞凋亡。
设计靶向Caspase-3的分子影像探针，能够实时监测治疗过程中肿瘤部位Caspase-3表达，精准评估治疗效果，从而为个体化治疗提供可靠依据。
根据与Caspase-3不同的作用方式，Caspase-3分子影像探针主要分为Caspase-3抑制剂类和Caspase-3多肽底物类分子影像探针。
这两类探针对Caspase-3均具有良好的靶向特异性和选择性，已成功应用于实时显像小鼠或人体治疗早期的肿瘤细胞凋亡。
但这些探针仍有一定不足，如灵敏度低、组织背景高、代谢速度快等，尚需进一步优化。
关键词：恶性肿瘤；分子影像探针；半胱天冬酶3；细胞凋亡doi：10.3969/j.issn.1002-266X.2024.13.025中图分类号：R730 文献标志码：A 文章编号：1002-266X（2024）13-0102-05恶性肿瘤是严重威胁我国居民健康的重大公共卫生问题之一。
正常情况下，生物体内的细胞增殖和凋亡维持动态平衡状态［1-2］。
细胞增殖失控或凋亡受阻可导致恶性肿瘤的发生，而通过调控信号通路或相关蛋白表达诱导细胞凋亡是许多抗肿瘤药物的主要作用机制之一［3-5］。
然而，传统的细胞凋亡检测或评价方法，如TUNEL法和肿瘤细胞形态学观察，存在操作流程繁琐、医生主观判断差异、各种原因所致假阳性结果等局限性，有可能使患者错过最佳治疗时机［6］。
Caspase_3与细胞凋亡的研究_cropped
分子生物医学C aspase23 与细胞凋亡的研究张晓田(综述) ,宋天保(审校)( 西安交通大学医学院组织学与胚胎学教研室,陕西西安710061)关键词: 半胱天冬酶23 ; 细胞凋亡; Bcl22 中图分类号: Q255文献标识码: A文章编号:100622084 (2002) 1120621203His 的咪唑基团在C ys 侧链的极化激活中有重要作用。
精氨酸残基(Arg341 和Arg179) 位于大、小亚基之间的界面上,它们形成S1 亚位点,与P1 位点的天冬氨酸结合。
casp se23 的三维结构揭示大、小亚基共同参与构成其特异性的结合腔( b in d ing cleft ,S42S1) ,其中S4 亚位点是最主要的特异性决定簇, 只由小亚基构成4 ,5 。
2 c a sp a se23 与细胞凋亡2. 1 caspase23 处于细胞凋亡的下游经典的细胞凋亡途径有两条,分别为细胞外途径( 或称细胞表面死亡受体途径) 和细胞内途径(或称线粒体引发途径) 。
在细胞外途径中,死亡信号的传导依赖于死亡配体与受体的结合(如TNFα和TNFR , Fas L 和Fas 的结合) , 接着,死亡受体的死亡结构域( d eath d o2 main ,DD) 与信号传导分子(如FADD 等) 结合,而FADD 又可与caspase28 酶原的DE D 相连接, 形成死亡诱导信号复合物( d eath indu cing sig naling complex ,DISC) ,随之caspase28 被激活, 它通过裂解BID 使线粒体释放细胞色素C , 或直接作用于caspase23 及其他下游的caspase 。
在细胞内途径中, 细胞内的死亡信号,如DNA 损伤、毒素和ATP 耗竭等均可诱发线粒体释放细胞色素C。
细胞色素C、Apaf21 、d ATP 和caspase29 酶原结合形成凋亡复合体(apoptosom e) ,caspase29 被释放并激活,接着下游的caspase23 、7 等被激活降解底物使细胞凋亡2 ,6 。
caspase
摘要内皮细胞通过分泌的细胞间通讯的重要介质血管壁细胞阵列和张力的调节中起着重要的作用。
人血管内皮细胞（EC）营养剥夺引起的非常规分泌导致nanovesicles不同于凋亡小体的多泡体标记和承载释放形式（MVB）。
营养的缺乏也是一个有效的诱导的自噬小泡运输途径可以帮助细胞自噬。
营养缺乏引起的一个显着和自噬功能的迅速增加，通过电子显微镜和免疫印迹分析LC3-II / LC3-I比成像。
增加自噬通量在血清饥饿细胞巴弗洛霉素A确认1。
诱导的自噬后的凋亡反应的指标，如通过显微镜和聚（ADP-核糖）评估在细胞膜通透性的指示坏死缺失聚合酶裂解。
与zvad-fmk泛caspase抑制并没有阻止细胞自噬的发展而受到负面影响自噬泡（AV）成熟。
采用免疫印迹法验证多维蛋白质组学的方法，我们确定营养剥夺EC释放AV组件（lc3i，LC3-II，ATG16L1和LAMP2）而zvad-fmk 泛caspase抑制剂阻断AV释放。
同样，在主动脉的小鼠EC营养剥夺的分离研究/半胱天冬酶3-缺失的小鼠没有凋亡自噬LC3和未能迅速释放。
总的来说，本研究结果表明，自噬成分释放的营养剥夺细胞凋亡的人类细胞的细胞膜通透性的缺失。
这些结果也确定caspase-3作为一种新型的AV释放器。
关键词自噬，自噬，caspase的激活，caspase-3，营养剥夺，非常规分泌说明内皮细胞通过分泌的细胞间通讯的重要介质血管壁细胞阵列和张力的调节中起着重要的作用。
响应于各种细胞应力是免疫或非免疫内皮细胞凋亡是血管疾病最关键。
凋亡细胞的凋亡小体膜结合主动释放来自皱缩，细胞膜。
1，2我们最近证明，除了膜起泡，非常规形式的分泌在人类凋亡激活的内皮细胞（EC）导致纳米囊泡的生化和功能不同的凋亡小体的多泡体标记和承载释放（MVB）。
3泛半胱天冬酶失活或小干扰靶向研究显著降低凋亡细胞释放的MVB成分RNA。
然而，MVB成分释放被描述在一个实验中，在人类EC敏锐地剥夺生长因子，一个经典的促凋亡刺激，但也是一种有效的诱导细胞自噬。
藁本内酯对胃癌细胞增殖、凋亡和血管生成的影响及其作用机制
广东药科大学学报Journal of Guangdong Pharmaceutical University Mar.2024,40(2)藁本内酯对胃癌细胞增殖、凋亡和血管生成的影响及其作用机制陈莎1，吴健瑜2，谭汉添1（1.广州中医药大学第一附属医院药学部，广东广州510405；2.广州中医药大学第一附属医院普外科，广东广州510405）摘要：目的探讨藁本内酯对胃癌细胞增殖、凋亡和血管生成的影响及其作用机制。
方法培养人胃癌细胞NCI-N87，细胞计数试剂盒-8（CCK-8）法检测不同浓度Ligustilide对NCI-N87细胞存活率的影响；根据实验要求将细胞分为对照组，藁本内酯低、中、高浓度组（藁本内酯-L、M、H组），藁本内酯-H+DMOG（HIF-1α激活剂）组；采用EDU实验检测各组NCI-N87细胞增殖能力；流式细胞术检测各组NCI-N87细胞凋亡；酶联免疫吸附法（ELISA）检测各组NCI-N87细胞分泌血管内皮生长因子A（VEGFA）水平；体外管形成实验检测各组细胞血管生成情况；蛋白免疫印迹（Western blot）检测各组NCI-N87细胞缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）、血管内皮生长因子（VEGF）、细胞增殖核抗原（Ki67）、裂解的半胱天冬酶-3（cleaved-Caspase3）、半胱天冬酶-3（Caspase3）蛋白表达。
结果与对照组相比，藁本内酯-L、M、H组NCI-N87细胞增殖能力、培养液中VEGFA水平、血管生成能力、细胞HIF-1α、VEGF、Ki67蛋白表达显著降低，细胞凋亡率以及cleaved-Caspase3/Caspase3蛋白表达显著升高，且存在浓度依赖性（P<0.05）；与藁本内酯-H 组相比，藁本内酯-H+DMOG组可部分逆转藁本内酯-H组对NCI-N87细胞行为及以上蛋白表达的影响（P<0.05）。
结论藁本内酯可通过调节HIF-1α/VEGF信号通路抑制胃癌细胞增殖、血管生成，并诱导其凋亡。
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半胱天冬酶3的裂解
摘要：
1.半胱天冬酶3 简介
2.半胱天冬酶3 的裂解过程
3.半胱天冬酶3 裂解的意义
4.半胱天冬酶3 裂解的应用领域
正文：
一、半胱天冬酶3 简介
半胱天冬酶3（Cysteine protease 3，CP3）是一种属于半胱氨酸蛋白酶家族的酶，广泛存在于人体和动植物中。
它参与许多重要的生物学过程，如细胞凋亡、炎症反应和蛋白质降解等，具有广泛的生物学功能。
二、半胱天冬酶3 的裂解过程
半胱天冬酶3 的裂解过程主要分为以下几个步骤：
1.底物识别：半胱天冬酶3 能识别并结合到特定的底物蛋白质上，通常这些底物蛋白质含有特定的蛋白质序列，如半胱氨酸（Cysteine，Cys）残基。
2.酶底物结合：半胱天冬酶3 与底物蛋白质结合后，酶的活性中心与底物蛋白质的特定部位形成氢键和其他非共价作用，使底物蛋白质处于不稳定状态。
3.裂解反应：在底物蛋白质处于不稳定状态时，半胱天冬酶3 通过水解作用将底物蛋白质裂解为较小的肽段或氨基酸。
三、半胱天冬酶3 裂解的意义
半胱天冬酶3 的裂解在生物学过程中具有重要意义，主要表现在以下几个方面：
1.调控细胞凋亡：半胱天冬酶3 参与调控细胞凋亡，通过裂解细胞内蛋白质，调节细胞内信号通路，促使细胞死亡。
2.调控炎症反应：半胱天冬酶3 参与炎症反应，通过裂解炎症因子、趋化因子等蛋白质，调节炎症反应的强度和持续时间。
3.降解异常蛋白质：半胱天冬酶3 可降解异常蛋白质，如聚集蛋白质、错误折叠的蛋白质等，从而维持细胞内蛋白质稳态。
四、半胱天冬酶3 裂解的应用领域
半胱天冬酶3 裂解在生物学和医学研究中具有广泛的应用，主要表现在以下几个方面：
1.研究细胞凋亡和炎症反应的机制：通过研究半胱天冬酶3 的裂解作用，可以深入了解细胞凋亡和炎症反应的调控机制。
2.疾病诊断和治疗：半胱天冬酶3 与多种疾病的发生和发展密切相关，如肿瘤、炎症性疾病等。
研究半胱天冬酶3 的裂解作用，可以为疾病的诊断、治疗和预后评估提供新的思路和靶点。