Caspase在水产动物中的研究进展
2021-11-27国超曾繁爽杨旭吴洋磊杨祯
国超 曾繁爽 杨旭 吴洋磊 杨祯

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。
半胱天冬酶在生物程序性细胞死亡(例如细胞焦亡和坏死性凋亡)中发挥重要作用,而这些形式的细胞死亡可以保护生物体免受应激信号刺激和病原体攻击。……
