「珍藏版」特别推荐丨全景式展现细胞焦亡的研究历程(2)

图1 焦亡研究的关键节点
Caspase发现及定义
1989年，Kostura MJ和Black RA分别报道了一种可以活化pro-IL-1β的新型蛋白酶，将其命名为ICE（IL-1β-converting enzyme）【1,2】。ICE可以通过将pro-IL-1β的116位Asp和117位Ala进行水解，使其成为具有活性的IL-1β。随后ICE的结构和功能被进一步解析【3-7】：ICE含有N端CARD结构域，用于募集上游蛋白活化功能，p20和p10结构域执行蛋白酶活性。在受到上游活化后，p10可以经自身水解（Autoproteolysis）从ICE蛋白上水解下来，再募集到p20结构域形成活性的ICE蛋白酶，进一步活化IL-1β。

2002年诺贝尔生理或医学奖颁给给对“细胞程序性死亡”领域（主要是颁给开创线虫作为模式生物，然后利用这一模式生物研究了器官发育以及细胞程序性死亡等）有杰出贡献的三位科学家 Sydney Brenner, H. Robert Horvitz and John E. Sulston。图片引自诺贝尔奖官网：https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2002/summary/
随后，1993年，袁钧瑛（导师为2002年诺奖获得者Robert Horvitz ）等在Cell报道了线虫中一个类似的蛋白酶Ced-3，与ICE含有相似结构域，这也是首个被报道的凋亡相关的Caspase蛋白【8】。随后，与之相类似的其他同源蛋白酶才相继被逐一发现。
直至1996年，袁钧瑛等7名细胞生物学领域专家在Cell撰文【9】，正式将之前鉴定发现的ICE/CED-3蛋白酶家族成员命名为Caspase(CASP)，即含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶（Cys-Asp Specific Proteinase）：该类蛋白酶以Cys为活性中心，可以识别特定序列的Asp位点进行水解。自此，可以活化IL-1β的蛋白酶ICE才顺势获得了Caspase-1的新名号。Caspase家族蛋白酶后续也分为炎症Caspase（Caspase-1/4/5/11）和凋亡Caspase（Caspase-3/6/7，Caspase-2/8/9/10）【10】。