CASP1-Gen

Das CASP1-Gen (CASP1 steht für: Caspase 1) ist ein Protein kodierendes Gen, das auf Chromosom 11q22.3 lokalisiert ist. Das CASP1-Gen kodiert ein Protein, das zur Familie der Cystein-Asparaginsäure-Proteasen (Caspasen) gehört. Alternatives Spleißen führt zu Transkriptvarianten, die für verschiedene Isoformen kodieren.

Die kodierte Protease, eine Thiol-Protease, ist an einer Vielzahl von Entzündungsprozessen beteiligt, indem sie andere Proteine, wie die Vorstufen der Entzündungszytokine Interleukin-1 beta (IL1B) und Interleukin 18 (IL18) sowie den Pyroptose-Induktor Gasdermin-D (GSDMD), proteolytisch in aktive reife Peptide spaltet (Thornberry NA et al. 1992; Shi J et al. 2015; Ball DP et al. 2020). Das -enzym spielt eine Schlüsselrolle in der Zellimmunität als Auslöser einer Entzündungsreaktion: Sobald es durch die Bildung eines Inflammasom-Komplexes aktiviert wird, löst es eine pro-inflammatorische Reaktion durch die Spaltung der beiden entzündlichen Zytokine IL1B und IL18 aus, wobei die reifen Zytokine freigesetzt werden, die an einer Vielzahl von Entzündungsprozessen beteiligt sind (Ball DP et al. 2020). Weiterhin spielt die sequenzielle Aktivierung von Caspasen eine zentrale Rolle in der Ausführungsphase der Zellapoptose. Löst auch die Pyroptose, einen programmierten lytischen Zelltod, durch Spaltung von GSDMD aus

Caspasen liegen als inaktive Proenzyme vor, die an konservierten Asparaginsäure-Resten proteolytisch verarbeitet werden, um zwei Untereinheiten, eine große und eine kleine, zu bilden, die sich zum aktiven Enzym dimerisieren. Das CASP1-Protein wurde durch seine Fähigkeit identifiziert, den inaktiven Vorläufer von Interleukin-1, einem Zytokin, das an Prozessen wie Entzündungen, septischem Schock und Wundheilung beteiligt ist, proteolytisch zu spalten und zu aktivieren.

1. Ball DP et al. (2020) Caspase-1 interdomain linker cleavage is required for pyroptosis. Life Sci Alliance 3:e202000664.
2. Shi J et al. (2015) Cleavage of GSDMD by inflammatory caspases determines pyroptotic cell death. Nature 526:660-665.
3. Thornberry NA et al. (1992) A novel heterodimeric cysteine protease is required for interleukin-1 beta processing in monocytes. Nature 356:768-774.