Caspase-1

Caspase-1 ist eine Protease, eine Thiol-Protease, die von dem CASP1-Gen kodiert wird, das auf Chromosom 11q22.3 lokalisiert ist. Die Caspase-1 ist ein Protein, das zur Familie der Cystein-Asparaginsäure-Proteasen (Caspasen) gehört. Sie 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:

In ruhenden Zellen ist Caspase-1 als katalytisch inaktives Proenzym vorhanden. Durch die Bildung des Inflammasomkomplexes wird jedoch die autokatalytische Aktivierung des Enzyms in Gang gesetzt. Die aktivierte Caspase-1, ursprünglich bekannt als IL-1-converting-Enzym (ICE), katalysiert nun die Umwandlung von pro-IL-1beta in seine aktive Form IL-1beta , aber auch die Spaltung anderer Zytokine derselben Familie, wie pro-IL-18 und pro-IL-33 wird durch Caspase-1 katalysiert (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 Gasdermin-D aus. 

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.