Ac-LEHD-pNA(Caspase 9显色底物)

背景^[1-7]

Ac-LEHD-pNA(Caspase 9显色底物)是caspase 9的显色底物，Ac-LEHD-pNA可被caspase 9催化产生黄色的pNA(p-nitroaniline)，从而可以通过测定吸光度来检测caspase 9的活性。Caspase(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。pNA在405nm附近有强吸收。

Caspase 9也称ICE-LAP6或Mch6，有时被写作caspase-9或caspase 9，是细胞凋亡信号转导过程中比较上游的一个caspase。线粒体释放细胞色素c以后，caspase 9可以和细胞色素c以及Apaf1形成复合物，同时被激活。激活的caspase 9可以激活细胞凋亡的最关键酶caspase 3，从而促进后续的细胞凋亡信号。Caspase 9的激活可以通过磷酸化进行调控。Caspase 9在人中由CASP9编码基因对许多组织中发现的细胞凋亡途径至关重要。

活性caspase-9通过切割作为起始半胱天冬酶起作用，从而激活下游刽子手caspase，启动细胞凋亡。一旦被激活，caspase-9继续切割caspase-3，-6和-7，启动caspase级联，因为它们切割了几个其他细胞靶标。当半胱天冬酶-9无活性时，它以细胞形式存在于胞质溶胶中作为酶原。然后由apaf-1中的CARDs招募并激活，识caspase-9中的CARDs。

caspase-9的缺乏很大程度上影响了大脑及其发育。与其他caspase相比，这种caspase的突变或缺陷的影响是有害的。caspase-9在细胞凋亡中的起始作用是导致非典型caspase-9患者出现严重影响的原因。具有不足的胱天蛋白酶-9的小鼠具有受影响或异常脑的主要表型。由于细胞凋亡减少导致额外神经元增加的大脑是在caspase-9缺陷小鼠中观察到的表型的一个例子。由于异常发育的大脑，在围产期没有caspase-9纯合的那些纯合子。

在人类中，caspase-9的表达在组织与组织之间变化，并且不同水平具有生理学作用。低量的半胱天冬酶-9导致癌症和神经退行性疾病，如阿尔茨海默病。单核苷酸多态性（SNP）水平和caspase-9全基因水平的进一步改变可导致与非霍奇金淋巴瘤相关的种系突变。特定的多态性在启动子胱天蛋白酶-9的增强在该胱天蛋白酶9表示的速率，并且这可以增加一个人的风险肺癌。

应用^[8]

Ac-LEHD-pNA(Caspase 9显色底物)可用于细胞凋亡的机制研究：

Caspases通常以无活性的酶原形式存在于细胞中,在细胞凋亡信号刺激下,Caspases重新组装成含有两个大亚基和两个小亚基的成熟四聚体活性形式。活化的Caspases参与一系列蛋白质的降解作用,最终导致细胞的死亡。

通常有两条主要途径激活Caspases:一条是通过细胞表面死亡受体途径,例如特异性配体结合的Fas等肿瘤坏死因子(TNF)家族,导致Caspase-8的激活,Caspase-8再依次激活下游的效应Caspase,如Caspase-3,-6,和-7；另一条是线粒体途径,细胞内细胞凋亡信号触发线粒体释放cytochrome c,随后cytochrome c与胞浆中的凋亡蛋白酶激活因子-1(Apaf-1)结合,后者募集Caspase-9并诱导其加工和激活。

线粒体外膜通透性的改变和cytochrome c的释放受Bcl-2家族蛋白质的调节,Bcl-2家族中促凋亡蛋白质分子Bax和Bak可做特定的蛋白质释放通道。细胞凋亡的失衡可引起肿瘤细胞的过度增殖以及其对抗癌药物的耐受,阐明细胞凋亡过程的分子机制,从而找到实施有效细胞凋亡方法,是治疗人类癌症的理想策略。

参考文献

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