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캐스페이즈(caspase) : 세포자살, 염증
죽음 : 진화의 10대 발명 , 다세포 생물을 가능하게한 근원적 발명이다.
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Apoptosis 역할 : 다세포 생물체의 유지술 renewal, 항상성
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Apoptosis 역할 : 존엄성의 유지
Apoptosis 과정 : 정교하게 설계된 세포의 자살
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세포 자기포식 autophagy
캐스페이즈(caspase); 아포토시스는 여러 가지 복잡한 과정으로 되어있다. 그러나 최종적으로는 단백질 분해효소인 캐스페이즈(caspase) 혹은 cysteine protease에 의해서 세포가 분해되면서 아포토시스가 일어나게 된다. 이러한 이유로 캐스페이즈는 아포토시스에서 필수적인 최종작용 단백질분해효소라 할 수있다. 캐스페이즈는 1993년에 캐스페이즈 1이 발견된 이후로 지금까지 11개가 밝혀졌다. 캐스페이즈 8, 9, 10은 주로 초기 작용하여 캐스페이즈 캐스케이드(cascade)를 활성화하고, 캐스페이즈 2, 3, 6, 7 등이 최종적으로 DNA와 단백질을 분해하여 손상된 세포가 주변세포나 식세포에 의한 탐식작용으로 아포토시스가 일어나게 한다. 이것은 아포토시스를 수행하기 위한 필수적인 유전단백질로서 분자량이 30-50
KD인 단백질 분해효소이며 목표단백질을 특이 부위에서 절단하여 아포토시스가 일어나게 한다.
지금까지 밝혀진 캐스페이즈의 작용기전은 첫째로 목표단백질인 죽음기질(death substrate)을 선택적으로 분해하여 죽음기질을 활성화시킴으로써 아포토시스가 일어나게 하는데 대표적인 예로 단백질 인산화 효소(PKC)를 분해함으로써 PKC의 활성화가 아포토시스를 조장하게 되며, 둘째로 죽음기질을 절단하여 죽음기질이 오히려 불활성화가 되어 아포토시스가 일어나게 하는 경우로 세포핵의 유지에 중요한 역할을 하는 라민(lamin)이 캐스페이즈에 의해 절단되어 불활성화가 되면 이것이 세포핵의 붕괴와 DNA의 파괴를 초래하여 아포토시스를 조장한다.31)
그러나 이러한 아포토시스의 과정에서 단순한 세포기질의 절단이 세포의 죽음을 초래한다고는 할 수 없으며 여러 가지 물리적 화학적 생리적인 변화가 동반되어 아포토시스가 일어난다고 할 수 있으며 여기에 대한 연구는 계속 진행중이다.
이러한 캐스페이즈는 질병과도 밀접한 관계가 있다. 왜냐하면 캐스페이즈가 죽음기질을 절단하여 세포의 사멸에 중요한 역할을 하기 때문에 여기에 이상이 있을 경우 질병이 생기게 된다.
헌팅턴병은 캐스페이즈가 헌팅틴이란 단백질을 절단함으로 이것이 활성화되어 신경세포를 사멸시켜서 일어나는 병이라고 생각하고 있고 다운증후군도 캐스페이즈와 관련되었다고 한다.