Aktivierung von CPP32 während der Apoptose von Neuronen und Astrozyten

Mitglieder der interleukin-1 beta-konvertierenden Enzym (ICE)/CED-3 Proteasefamilie sind sowohl bei Wirbeltieren als auch bei wirbellosen Tieren an der Apoptose beteiligt. Mit Hilfe von Primärkulturmethoden berichten wir, dass Neuronen und Astrozyten die Aktivität der ICE/CED-3 Proteasefamilie benötigen, um Apoptose hervorzurufen, die durch Staurosporin, Ceramid und serumfreie Medien induziert wird. Wir zeigen, dass spezifische Inhibitoren von ICE/CED-3-Proteasen die Apoptose hemmen können und dass zytosolische Fraktionen von apoptotischen Neuronen, jedoch nicht von gesunden Zellen, Apoptose in einem zellfreien System induzierten. Zellextrakte von Neuronen, die zur Apoptose angeregt wurden, enthielten ICE/CED-3 Proteaseaktivität. Um zu bestimmen, welches Mitglied der ICE/CED-3-Familie in Neuronen und Astrozyten während der Apoptose aktiviert wurde, entwickelten wir eine neuartige Affinitätsmarkierungstechnik, die die aktive Stelle Cystein markierte und eine 17-kDa Untereinheit der aktivierten Protease identifizierte. Die affinitätsmarkierte 17-kDa Proteaseuntereinheit teilt antigenetische und molekulare Identität mit der verarbeiteten Form von CPP32 in Immunoblots, was darauf hindeutet, dass CPP32 der Hauptakteur im apoptotischen Weg in Neuronen und Astrozyten sein könnte. In Zeitablauf-Experimenten ging die Aktivierung von CPP32 der Detektion der PARP-Spaltung und DNA-Banding voraus, was darauf hinweist, dass die Verarbeitung von CPP32 ein sehr frühes Ereignis in der Apoptose von Neuronen und Astrozyten ist und möglicherweise an der proteolytischen Wirkung auf spezifische zelluläre Ziele beteiligt ist. Die in diesem Bericht mit neuralen Zellen entwickelte und verwendete Affinitätsmarkierungstechnik ermöglicht die empfindliche Detektion, Reinigung und Identifizierung von ICE/CED-3 Proteasen, die möglicherweise in anderen Zelltypen unter verschiedenen Bedingungen, einschließlich bestimmter Krankheitszustände, aktiviert werden können.