背景[1][2][3][4][5][6]
Ac-VDQQD-pNA(acetyl-Val-Asp-Gln-Gln-Asp p-nitroanilide)可以用于检测Caspase 2的活性。caspase 2可以催化底物Ac-VDQQD-pNA(acetyl-Val-Asp-Gln-Gln-Asp p-nitroanilide)产生黄色的pNA(p-nitroaniline)，从而可以通过测定吸光度来检测caspase 2的活性。pNA在405nm附近有强吸收。(Cysteine-requiring Aspartate Protease)是一个在细胞凋亡过程中起重要作用的蛋白酶家族。Caspase 2也称Ich-1或Nedd-2，有时被写作caspase-2或caspase 2，在细胞凋亡的信号转导过程中可以被激活。Caspase 2 mRNA可以被剪切成两种不同长短的形式。
Caspase 2全长的mRNA产物可以促进凋亡，而短的mRNA的蛋白产物则可以抑制细胞凋亡。在体外，caspase 2可以被caspase 1、caspase 3和granzyme B激活。CASP2酶，在人类中，由编码CASP2基因。已在几乎所有可获得完整基因组数据的哺乳动物中鉴定出CASP2直向同源物。独特的直系同源物也存在于鸟类，蜥蜴，lissamphibians和硬骨鱼类中。
功能半胱氨酸蛋白酶的顺序激活在细胞凋亡的执行阶段起着重要作用。半胱天冬酶作为无活性的酶原存在，其在保守的天冬氨酸残基处进行蛋白水解加工以产生两个亚基，大小不一，二聚化形成活性酶。蛋白质的蛋白水解切割由多种凋亡刺激诱导。Caspase 2蛋白水解切割其他蛋白质。它属于一个家族的半胱氨酸蛋白酶称为胱天蛋白酶仅在蛋白裂解氨基酸以下的天冬氨酸残基。
在该家族中，半胱天冬酶2是Ich-1亚家族的一部分。它是不同动物物种中最保守的半胱氨酸蛋白酶之一。半胱天冬酶2具有与启动子半胱天冬酶相似的氨基酸序列，包括半胱天冬酶1，半胱天冬酶4，半胱天冬酶5和半胱天冬酶9。它作为酶原产生，含有长前结构域类似于半胱天冬酶9，并含有称为CARD结构域的蛋白质相互作用结构域。Pro-caspase-2含有两个亚基，p19和p12。
已经显示它与使用其CARD结构域参与凋亡的几种蛋白质相关，包括具有死亡结构域的RIP相关Ich-1/Ced-3同源蛋白（RAIDD），具有半胱天冬酶募集结构域（ARC）的凋亡抑制因子，和死亡效应细丝形成Ced-4样凋亡蛋白（DEFCAP）。与具有死亡结构域（[PIDD]）（LRDD）的RAIDD和p53诱导蛋白一起，caspase 2已被证明可形成所谓的PIDDosome，可作为蛋白酶的激活平台。，虽然它也可能在没有PIDD的情况下被激活。总体而言，半胱天冬酶2似乎是一种非常通用的半胱天冬酶，具有超出细胞死亡诱导的多种功能。
研究应用[7][8]
Ac-VDQQD-pNA (Caspase 2显色底物)可用于研究ING1基因沉默后通过抑制Caspase 2调节胃腺癌AGS细胞凋亡。
方法：将体外合成的ING1基因特异性的siRNA利用脂质体2 000转染到胃腺癌细胞AGS,应用流式细胞技术和TUNEL技术检测ING1基因表达沉默对AGS细胞凋亡的影响应用荧光定量PCR技术和Western blot技术检测转染后40 hAGS细胞中ING1、Caspase 2和Caspase 3的表达。
结果：转染后40 h,体外合成的siRNA对AGS细胞的ING1表达抑制作用明显。转染前凋亡率为(11.06±0.97)%,转染40 h后凋亡率为(6.70±0.41)%,转染前后凋亡率的改变差异有统计学意义(P<0.05)。转染后40 h AGS细胞中ING1、Caspase 2和Caspase 3的mRNA相对表达分别为0.170 7±0.06,0.125±0.03和0.999±0.10。
转染后40 hAGS细胞中ING1、Caspase 2和Caspase 3的蛋白质水平改变的趋势与mRNA水平一致。结论:RNA干扰沉默ING1基因表达后,AGS细胞中Caspase 2表达明显下调,ING1基因沉默后通过抑制Caspase 2调节胃腺癌细胞AGS细胞凋亡。
参考文献
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[3] Xu S,Zhang,F,Wang H,Liu Y,Li D,WuZ,Liu Z.The Venom of the Centipede Scolopendra subspinipes mutilans Inhibits the Growth of
Myelogenous Leukemia Cell Lines.Letters in Drug Design&Discovery,Volume 10,Number 5,June 2013,pp.390-395(6).
[4] ING1基因沉默后通过抑制Caspase 2调节胃腺癌AGS细胞凋亡[J].何向民,娄毅,宋清斌,李建华.中国肿瘤临床.2012(17)
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[8] Kumar S,White DL,Takai S,Turczynowicz S,Juttner CA,Hughes TP(June 1995)."Apoptosis regulatory gene NEDD2 maps to human chromosome segment 7q34-35,a region frequently affected in haematological neoplasms".Hum.Genet.95(6):641–4.doi:10.1007/bf00209480.PMID 7789948.