Het belangrijkste verschil tussen caspase en procaspase is dat caspase een actief protease-enzym is dat essentieel is bij apoptose of geprogrammeerde celdood, terwijl procaspase een inactief protease-enzym is dat een inactieve voorloper van caspase is.
Proteasen zijn enzymen die de afbraak van peptidebindingen in eiwitten katalyseren. Deze reactie wordt proteolyse genoemd. Proteasen katalyseren de omzetting van grote eiwitten in kleinere peptiden en afzonderlijke aminozuren. Er zijn verschillende soorten proteasen, zoals zure, neutrale en alkalische proteasen. Deze proteasen kunnen worden verkregen uit planten, dieren en micro-organismen. Ze komen ook voor in virussen. Proteasen zijn onafhankelijk meerdere keren geëvolueerd op een zodanige manier dat verschillende klassen van proteasen dezelfde reactie kunnen uitvoeren door volledig verschillende katalytische mechanismen te gebruiken. Caspase en procaspase zijn twee soorten proteasen. Caspasen zijn essentieel bij apoptose, terwijl procaspasen de inactieve voorlopers zijn van caspasen in cellen.
Wat is Caspase?
Caspase is een actief protease-enzym dat een essentiële rol speelt bij geprogrammeerde celdood. Het staat bekend als caspase vanwege zijn specifieke cysteïneprotease-activiteit. Een cysteïne in de actieve plaats van dit enzym v alt een doeleiwit nucleofiel aan en splitst het pas na een asparaginezuurresidu. Er zijn ongeveer 12 bevestigde caspases bij mensen die verschillende cellulaire functies vervullen. Er zijn verschillende soorten caspases als initiator, beul, inflammatoire en andere.
Figuur 01: Caspase
De rol van dit enzym bij geprogrammeerde celdood werd voor het eerst geïdentificeerd in 1993. Activering van caspase zorgt ervoor dat cellulaire componenten op een gecontroleerde manier worden afgebroken. Caspase katalyseert celdood met minimale effecten op omliggende weefsels. Dit enzym heeft ook rollen zoals pyroptosis en necroptosis bij geprogrammeerde celdood. Deze vormen van celdood zijn belangrijk voor de bescherming van een organisme tegen cellulaire stresssignalen en pathogene aanvallen. Bovendien heeft dit enzym enkele andere geïdentificeerde rollen, zoals celproliferatie, tumorsuppressie, celdifferentiatie en axongeleiding en veroudering. De overactivering van sommige caspases, zoals caspase-3, kan echter leiden tot overmatige celdood. Deze aandoening wordt waargenomen bij verschillende neurodegeneratieve ziekten zoals de ziekte van Alzheimer.
Wat is Procaspase?
Procaspase is een inactief protease-enzym. Procaspase is een inactief zymogeen dat alleen wordt geactiveerd na een geschikte stimulus. De post-translationele niveaucontrole maakt een snelle en strakke regulatie van dit enzym mogelijk. Het activeringsproces omvat dimerisatie of vaak oligomerisatie van procaspasen. Gevolgd door het dimerisatieproces wordt de procaspase gesplitst in een kleine subeenheid en een grote subeenheid. De grote en kleine subeenheden associëren met elkaar om een actieve heterodimeer caspase te vormen.
Figuur 02: Procaspase
Het actieve enzym komt vaak voor als een heterotetrameer in de biologische omgeving waar een procaspase-dimeer wordt gesplitst om een heterotetrameer te vormen. Bovendien vergemakkelijkt de dimerisatiestap de activering van initiator procaspase en inflammatoire procaspase. Dimerisatie wordt vergemakkelijkt door binding aan adaptereiwitten via eiwit-eiwitinteractiemotieven die zich in deze procaspases bevinden. Deze motieven worden doodsplooien genoemd. De splitsing van initiator procaspase vindt autoproteolytisch plaats, terwijl initiator procaspase de procaspase van de beul splitst.
Wat zijn de overeenkomsten tussen caspase en procaspase?
- Caspase en procaspase zijn twee soorten proteasen.
- Beide zijn eiwitten die zijn opgebouwd uit aminozuren.
- Ze hebben overeenkomsten in structuur.
- Ze worden aangetroffen bij mensen en andere zoogdieren zoals muizen.
- Beide zijn erg belangrijk voor cellulaire functies.
Wat is het verschil tussen caspase en procaspase?
Caspase is een actief protease-enzym dat belangrijk is voor geprogrammeerde celdood, terwijl procaspase de inactieve voorloper van caspase is. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen caspase en procaspase. Bovendien is caspase een relatief kleiner molecuul, terwijl procaspase een relatief groter molecuul is.
De onderstaande infographic geeft een overzicht van de verschillen tussen caspase en procaspase in tabelvorm voor vergelijking naast elkaar.
Samenvatting – Caspase vs Procaspase
Proteasen zijn de enzymen die de peptidebindingen van eiwitten afbreken. Caspase en procaspase zijn twee soorten proteasen. Caspase is een actief protease-enzym, terwijl procaspase een inactief protease-enzym is. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen caspase en procaspase.
