【正确答案】(1)Caspase能特异地断开底物蛋白某一天门冬氨酸残基后面的肽键,从而选择性的切割蛋白质,使底物蛋白激活或失活。切割位点通常位于蛋白质相邻的结构域之间。①Caspase-1和-11主要负责白介素前体的活化,不直接参与凋亡信号的传递。②凋亡起始者,Caspase-2,-8,-9,-10,-11,负责切割执行者的前体,活化执行者。③凋亡执行者,Caspase-3,-6,-7,活化后负责切割细胞结构蛋白和调节蛋白。目前发现280余种,如蛋白激酶、细胞支架蛋白、核酸内切酶、参与DNA修复的酶等。
(2)依赖Caspase细胞凋亡过程,分为激活期和执行期两个阶段:①前期,细胞应答死亡信号,起始Caspase活化。该活化属于同性活化,即酶原分子聚集成复合物达到一定浓度时;就彼此切割或构象改变产生有活性的二聚体形式。②后期,执行Caspase活化,执行细胞死亡程序。属于异性活化,即起始Caspase募集执行Caspase酶原分子后,对其进行切割,产生具有活性的执行Caspase切割细胞内重要的结构和功能蛋白,导致细胞凋亡。凋亡过程具有级联效应。
(3)Caspase依赖性的细胞凋亡主要通过两条途径引发:①由死亡受体起始的外源途径胞外配体(Fasl或TNF)→受体(质膜表面分子Fas或TNF受体)→募集接头蛋白和起始Caspase酶原形成死亡诱导信号复合物(DISC)→起始Caspase活化→执行Caspase活化→细胞凋亡。此外,起始Caspasce活化→Bid活化→Bax和Bak活化→激活内源途径。②由线粒体起始的内源途径:内部或外部凋亡信号的刺激→线粒体外膜通透性改变→向胞质释放凋亡相关因子(细胞色素c)→细胞色素c与Apaf-1及Caspase-9前体形成凋亡复合体(apoptosome)→Caspase-9活化→执行Caspase活化→细胞凋亡。内源途径中,细胞色素c的释放是关键步骤。线粒体通透性主要受Bcl-2(B-cell lymphoma gene 2)蛋白家族的调控。Bcl-2是线虫抗凋亡蛋白Ced-9在哺乳类中的同源物,Bcl-2蛋白家族通常含有BH结构域,根据功能分为两组:Bcl-2,Bcl-xL,Bcl-w等抑制细胞凋亡;Bax,Bak,Noxa等促进细胞凋亡。Caspase的级联反应还可能起始于细胞核、高尔基体、溶酶体以及内质网等细胞器。
【答案解析】