Μηχανισμός επίδρασης κασπάσης

Τα χαρακτηριστικά των αποπτωτικών κυττάρων περιλαμβάνουν τον κατακερματισμό του DNA σε θραύσματα περίπου 200 bp, τη συγκέντρωση χρωματίνης, την ενεργοποίηση της κυτταρικής μεμβράνης, τη συρρίκνωση των κυττάρων και τέλος το σχηματισμό αποπτωτικών σωμάτων τυλιγμένων στην κυτταρική μεμβράνη. Στη συνέχεια, αυτά τα αποπτωτικά σώματα καταπίνονται από άλλα κύτταρα. Αυτή η διαδικασία διαρκεί περίπου 30-60 λεπτά. Η όλη διαδικασία των αλλαγών που προκαλούνται από κασπάση που σχετίζονται με την παραπάνω απόπτωση δεν είναι απολύτως σαφής, αλλά τουλάχιστον περιλαμβάνει τους ακόλουθους τρεις μηχανισμούς:

Αναστολέας της απόπτωσης

Τα φυσιολογικά ζωντανά κύτταρα δεν διασπούν το DNA επειδή η νουκλεάση είναι ανενεργή. Αυτό συμβαίνει επειδή συνδυάζονται νουκλεάση και αναστολέας. Εάν ο αναστολέας καταστραφεί, η νουκλεάση μπορεί να ενεργοποιηθεί, προκαλώντας κατακερματισμό του DNA. Είναι γνωστό ότι η κασπάση μπορεί να διασπάσει αυτόν τον αναστολέα για να ενεργοποιήσει τη νουκλεάση, επομένως αυτό το ένζυμο ονομάζεται ενεργοποιημένη με κασπάση δεοξυριβονουκλεάση CAD και ο αναστολέας του ονομάζεται ICAD. Επομένως, υπό κανονικές συνθήκες, το CAD δεν παρουσιάζει δραστικότητα επειδή το CAD-ICAD υπάρχει με τη μορφή μιας ανενεργής ένωσης. Μόλις το ICAD υδρολύεται από την Κασπάση, το CAD είναι προικισμένο με δραστηριότητα νουκλεάσης και δημιουργείται ο κατακερματισμός του DNA. Είναι σημαντικό ότι το CAD μπορεί να συντεθεί και να εμφανίσει δραστηριότητα μόνο όταν υπάρχει ICAD, υποδηλώνοντας ότι το CAD-ICAD υπάρχει με συν-μεταγραφικό τρόπο, επομένως είναι απαραίτητο για το ICAD να ενεργοποιήσει και να αναστέλλει το CAD.