Caspases酶系列1:底物及抑制剂

 

最近很多小伙伴向我们咨询各种Caspase的底物,今天小艾就来跟大家好好聊聊Caspase家族及各类Caspase酶对应的底物,Caspases(半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶,半胱氨酸依赖性天冬氨酸定向蛋白酶)是一类蛋白酶家族,其功能与凋亡(程序性细胞死亡),坏死和发烧(炎症)的过程密切相关。

 

Caspase酶

 

什么是胱天蛋白酶?

胱天蛋白酶(Caspases)是含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶,它们是为细胞凋亡的主要介质。多种受体,例如TNF-α 受体,FasL受体,TLR和死亡受体,以及Bcl-2和凋亡抑制剂(IAP)蛋白家族参与并调节该caspase依赖性凋亡途径。一旦Caspase受到上游信号(外部或内在)刺激被激活,即会参与执行下游蛋白底物的水解作用,并触发一系列事件,导致细胞分解,死亡,吞噬作用和细胞碎片的清除。

 

Caspases酶

人的Caspases家族基于序列相似性和生物学功能等共性主要可分为三大类:第一类由具有长胱天蛋白酶募集结构域的“炎症”胱天蛋白酶组成,他们对P4位上的较大的芳香族或疏水性残基具有亲和力。第二类由具有短的前体结构域的“细胞凋亡效应”胱天蛋白酶组成,而第三类由具有长的前提结构域的Pap位置具有亮氨酸或缬氨酸底物亲和力的“凋亡引发剂”胱天蛋白酶组成(表1)。

 

表1. 人胱天蛋白酶的功能分类

细胞死亡途径 半胱天冬酶类型 酵素 物种
细胞凋亡 启动器 Caspases 2 人与鼠
细胞凋亡 启动器 Caspases 8 人与鼠
细胞凋亡 启动器 Caspases 9 人与鼠
细胞凋亡 启动器 Caspases 10 人的
细胞凋亡 效应器 Caspases 3 人与鼠
细胞凋亡 效应器 Caspases 6 人与鼠
细胞凋亡 效应器 Caspases 6 人与鼠
细胞焦亡 炎性的 Caspases 1 人与鼠
细胞焦亡 炎性的 Caspases 4 人的
细胞焦亡 炎性的 Caspases 5 人的

 

启动器Caspase和效应器Caspase

根据其在凋亡胱天蛋白酶途径中的作用,胱天蛋白酶可分为两类:启动器和效应器Caspase酶。启动器和效应器Caspas酶都具有由小亚基和大亚基组成的催化位点,Caspase酶的识别位

 

启动器Caspase和效应器Caspase酶

 

凋亡启动器Caspase酶,例如caspase-2,-8,-9和-10可以启动caspase激活级联反应。Caspase-8对于形成死亡诱导信号复合物(DISC)是必不可少的,并且在激活后,Caspase-8激活下游效应子Caspase(例如Caspase 3)并介导线粒体中细胞色素c的释放。Caspase-8已被证明对IETD肽序列具有相对较高的底物选择性。凋亡效应胱天蛋白酶例如Caspase-3,-6和-7虽然不负责启动级联途径,但是当被激活时,它们在级联的中间和后续步骤中起着不可或缺的作用。Caspase-3(CPP32 / apopain)是关键效应器,因为它放大了来自启动器Caspase的信号,使用对Caspase-3有选择性的DEVD肽序列对活化的Caspase-3进行检测,可以检测Caspase-3的活性。

 

 Caspase酶底物和抑制剂

Caspase底物和抑制剂由两个关键成分组成:Caspase识别序列和信号产生或蛋白酶抑制基序。不同Caspase识别序列不同,一般由三个或四个氨基酸组成(表2)。Caspase酶识别序列的N端通常有乙酰基(Ac)碳苯甲氧基(Z)基团修饰,以增强膜的通透性。对应的Caspase识别特定的肽序列为其酶促反应切割位点,释放产生信号或抑制信号的基序。Caspase的显色和荧光底物均以相似的方式起作用,其中底物的信号或颜色强度与蛋白水解活性成正比。

 

表2. Caspase底物及其序列

多肽 氨基酸序列 对应的Caspase的种类
IETD Ile-Glu-Thr-Asp Caspase 8,颗粒酶B
DEVD Asp-Glu-Val-Asp Caspase 3、6、7、8或10
LEHD Leu-Glu-His-Asp Caspase 9
VAD Val-Ala-Asp Caspase 1、2、3、6、8、9或10

 

Caspase的显色底物

Caspase的显色底物是有Caspase识别序列及生色基团组成,常见的生色团有pNA(对硝基苯胺或4-硝基苯胺),可使用酶标仪或分光光度计在405 nm处进行光密度检测。

 

表3. Caspase的显色底物

底物 Caspase 吸收(nm) 颜色 规格 货号
Ac-DEVD-pNA * CAS 189950-66-1 * 半胱天冬酶3 405 nm 黄色 5 mg 13405
Z-DEVD-pNA 半胱天冬酶3 405 nm 黄色 5 mg 13422
Z-IETD-pNA * CAS 219138-21-3 * 半胱天冬酶8,颗粒酶B 405 nm 黄色 5 mg 13413

 

Caspase的荧光底物

Caspase的荧光底物的结构包含与半胱天冬酶识别相关的荧光团,例如7-氨基-4-甲基香豆素(AMC),7-氨基-4-三氟甲基香豆素(AFC), Rhodamine 110(R110)或ProRed™620。R110的Caspase底物比基于香豆素的Caspase底物(例如AMC和AFC)更敏感,但由于两步裂解过程,其动态范围更窄。 建议将R110标记的Caspase底物用于终点法测定,而将AMC和AFC标记的 Caspase底物用于动力学测定。

 

Caspase的荧光底物

图.从左到右,分别是AMC(7-氨基-4-甲基香豆素),AFC(7-氨基-4-三氟甲基香豆素),Rhodamine 110(R110)和ProRed™620的激发和发射光谱。

 

表4.荧光半胱天冬酶底物

底物名称 对应的Caspase Ex(nm) Em(nm) ε¹ Φ² 规格 货号
Ac-DEVD-AFC * CAS 201608-14-2 * 半胱天冬酶3、7 376 482 17000 0.53 5mg 13401
Ac-DEVD-AMC * CAS 169332-61-0 * 半胱天冬酶3、7 341 441 19000 N / D 5mg 13402
Z-DEVD-AFC 半胱天冬酶3、7 376 482 17000 0.53 5mg 13420
Z-DEVD-AMC * CAS 1135416-11-3 * 半胱天冬酶3、7 341 441 19000 N / D 5mg 13421
Z-DEVD-ProRed™620 半胱天冬酶3、7 532 619 N / D N / D 1mg 13433
(Z-DEVD)2 -R110 * CAS 223538-61-2 * 半胱天冬酶3、7 500 522 80000 N / D 1mg 13430
Z-DEVD-ProRed™620 半胱天冬酶3、7 532 619 N / D N / D 1mg 13433
Ac-IETD-AFC * CAS 211990-57-7 * 半胱天冬酶8,颗粒酶B 376 482 17000 0.53 5mg 13410
交流电-IETD-AMC 半胱天冬酶8,颗粒酶B 341 441 19000 N / D 5mg 13411
Z-IETD-AFC * CAS 219138-02-0 * 半胱天冬酶8,颗粒酶B 376 482 17000 0.53 5mg 13425

 

注意

  1. ε=在其最大吸收波长处的摩尔消光系数(单位= cm -1-1)。
  2. Φ=水性缓冲液(pH 7.2)中的荧光量子产率

 

Caspase抑制剂

Caspase抑制剂能与Caspase的活性位点结合并形成可逆或不可逆的连接,通常,Caspase抑制剂的结构由Caspase识别序列,诸如醛(-CHO)或氟甲基酮(-FMK)的官能团组成。具有醛官能团的胱天蛋白酶抑制剂是可逆的,而具有FMK的抑制剂是不可逆的。半胱天冬酶底物和抑制剂都具有较小的细胞毒性作用,因此,它们是研究半胱天冬酶活性的有用工具。

 

表5. 可逆和不可逆的Caspase酶抑制剂

抑制剂 Caspase的种类 是否可逆 Ex(nm) Em(nm) 规格 货号
Ac-DEVD-CHO * CAS 169332-60-9 * 半胱天冬酶3、7 可逆的 -- -- 1mg 13403
Ac-IETD-CHO * CAS 191338-86-0 * 半胱天冬酶8 可逆的 -- -- 5mg 13412
mFluor™450-VAD-FMK 半胱天冬酶1,2,3,6,8,9,10 不可逆的 406 445 25 tests 13475
mFluor™510-VAD-FMK 半胱天冬酶1,2,3,6,8,9,10 不可逆的 412 505 25 tests 13476
FITC-C6-DEVD-FMK 半胱天冬酶3、7 不可逆的 491 516 1mg 13406
FITC-C6-DEVD-FMK 半胱天冬酶3、7 不可逆的 491 516 100ug 13408
FITC-C6-LEHD-FMK 半胱天冬酶9 不可逆的 491 516 1mg 13407
FITC-C6-LEHD-FMK 半胱天冬酶9 不可逆的 491 516 100ug 13409
FAM-VAD-FMK 半胱天冬酶1,2,3,6,8,9,10 不可逆的 493 517 25 tests 13470
SRB-VAD-FMK [磺胺丁胺B-VAD-FMK] 半胱天冬酶1,2,3,6,8,9,10 不可逆的 559 577 25 tests 13472

 

看到这儿,您心动了吗?马上联系小艾吧!

或者扫描下方二维码,即可联系您的专属客服哦~

 

 

作为一家具有高端的技术实力、先进的经营管理水平和完善的市场销售体系的生物高科技企业,总部位于武汉光谷高新技术开发区,服务面向全国。艾美捷科技是集进口试剂、实验室耗材销售、技术服务与合约开发为一体的专业化高科技公司,为用户提供专业的前沿资讯、完备的产品、整合的解决方案,及优质的物流服务。为了更好的服务客户,公司组建了一支经验丰富的研发团队-艾美捷生物技术中心,进入研发生产阶段,将更优质的产品推荐给国内生物领域的同仁们!

 

艾美捷科技与国内外优秀的生物试剂供应商优保持着密切的合作关系,目前已成为众多国际知名品牌的中国总代理或一级代理,主要包括:AmyJet、AAT Bioquest、Abnova、Agrisera、Abbexa、Biovision、Biosensis、开曼生物、Caisson Labs、Cytoskeleton、CytoNiChe、Epigentek、Equitech-Bio、Hycult Biotech、ImmunoReagents、Jackson、LifeSensors、LigaTrap、Mabtech、Matreya、Norgen Biotek、Origene 、ProSpec、ProImmune、StressMarq、ScyTek 、SouthernBiotech、US Biological、Solis BioDyne等,可以在短时间内为用户提供专业的前沿资讯、完备的产品及物流服务。

 

艾美捷科技优势代理品牌

发表评论

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen: