L’activit? des caspases est due ? un groupe d’enzymes tr?s complexes qui r?gulent la mort cellulaire programm?e, ou apoptose, dans les organismes multicellulaires. Les enzymes impliqu?es dans cette activit? sont un sous-type d’une classe de prot?ases, des enzymes qui d?gradent d’autres prot?ines. Il existe plusieurs types de caspases qui ont des fonctions diff?rentes pour provoquer l’apoptose. Des alt?rations de la r?gulation de l’apoptose peuvent conduire ? un cancer ou ? une maladie auto-immune, il y a donc beaucoup d’int?r?t ? mieux comprendre la biochimie et la g?n?tique de l’activation des caspases dans les cellules humaines ? l’aide d’organismes plus simples.
Pour emp?cher les cellules de s’autod?truire, les caspases sont maintenues dans un ?tat inactif. Ces enzymes inactives sont appel?es zymog?nes. Une fois le processus de mort apoptotique amorc?, les caspases sont activ?es par clivage d’une partie de leur structure. Contrairement ? de nombreux facteurs cellulaires importants, ces enzymes sont conserv?es dans la cellule d?j? constitu?e, mais ? l’?tat latent, pr?tes ? ?tre activ?es d?s qu’elles sont n?cessaires.
Il existe deux grandes classes d’activit? des caspases qui activent l’apoptose. Les premi?res sont les caspases initiatrices, qui sont r?gul?es par des inhibiteurs. Ces enzymes sont activ?es d?s que le processus de mort cellulaire programm?e est induit. Les caspases initiatrices actives clivent les caspases effectrices inactives, qui activent alors l’apoptose.
L’un des processus cl?s de l’apoptose est la d?composition de l’ADN chromosomique en ses unit?s individuelles. Les caspases effectrices inhibent les enzymes qui r?parent l’ADN endommag?. Ils cassent ?galement des prot?ines, telles que la lamine, qui maintiennent le noyau ensemble en une seule unit?. De plus, l’activit? de la caspase effectrice peut provoquer la fragmentation de l’ADN nucl?aire.
Avec des changements aussi spectaculaires, la cellule meurt, ce qui n’est pas n?cessairement mauvais pour l’organisme. Il est normal qu’une personne ait des dizaines de milliards de cellules qui meurent chaque jour et que de nouvelles se forment. Le probl?me, c’est quand la r?gulation de l’apoptose se d?r?gle. Avec trop peu d’apoptose, les cellules de ce tissu peuvent se propager et former une tumeur. S’il y a trop d’apoptose, une atrophie peut avoir lieu.
Les ?tudes d?finitives des effets des enzymes reposent sur un certain nombre de facteurs, y compris l’?tude de mutants d?pourvus d’activit?. Il est difficile et contraire ? l’?thique de mener de telles ?tudes chez l’homme. Fr?quemment, le travail avec l’apoptose est effectu? avec des n?matodes ou des mouches des fruits.
Pour minimiser la confusion, les caspases sont num?rot?es, en commen?ant par la caspase 1 et en passant par 12. Compte tenu de la complexit? de ce groupe d’enzymes, il ne serait pas surprenant que davantage d’enzymes avec ce type d’activit? soient d?couvertes. Outre leur r?le dans la mort cellulaire programm?e, ces enzymes sont ?galement impliqu?es dans l’inflammation, les l?sions cellulaires et le d?veloppement.
Les caspases appartiennent ? une classe particuli?re de prot?ases, appel?es prot?ases ? cyst?ine. Les prot?ases sont class?es soit par les substrats qu’elles utilisent, soit par la nature de leur site actif. Les prot?ases ? cyst?ine sont d?finies par ce dernier groupe et ont toutes l’acide amin? cyst?ine dans leur site actif.
Il existe un grand nombre de kits commerciaux disponibles pour d?tecter l’activit? des caspases. Ils sont bas?s sur la mesure de l’activit? de la prot?ase lorsque le zymog?ne est transform? en une enzyme active. La d?tection d’activit? de caspase peut ?galement impliquer une fonction, telle que l’initiation ou l’ex?cution de l’apoptose.