Caspase-3 – Un marqueur de la mort cellulaire programmée
Les caspases, ou protéases spécifiques de l’aspartate dépendante de la cystéine, sont une famille d’enzymes cruciales pour initier et exécuter l’apoptose au sein d’une cellule, un événement biologique important en particulier pendant le développement d’organes (1). Les signaux environnementaux et les signaux cellulaires déclenchent l’initiation de la cascade de mort cellulaire programmée principalement par l’activation protéolytique des caspases (1). Une caspase effectrice spécifique est la caspase-3, une protéine clivée et donc activée lors de l’initiation de l’apoptose. La caspase-3 clivée propage un signal apoptotique par l’activité enzymatique sur des cibles en aval, y compris la POLYADP ribose polymérase (PARP) et d’autres substrats (2). En biologie cellulaire, les anticorps caspase-3 qui détectent à la fois les versions non revêtues et clivées de l’enzyme sont de puissants indicateurs de l’induction de la mort cellulaire. Par exemple, les anticorps caspase-3 sont largement utilisés pour évaluer la force cytotoxique et l’efficacité d’agents thérapeutiques potentiels. Une étude portant sur les mécanismes moléculaires de l’apoptose induite par le taxane a montré avec des anticorps caspase-3 dans des western blots que les taux de caspase-3 non nettoyés diminuaient considérablement tandis que les formes activées de caspase-3 augmentaient lorsque des cellules cancéreuses du sein humain étaient traitées avec du paclitaxel (2).
Alors que la caspase-3 sert canoniquement de marqueur de la mort cellulaire programmée, des preuves récentes impliquent cette protéase comme molécule clé dans la pathogenèse de différents cancers et maladies neurodégénératives. Plus précisément, il a été démontré que les niveaux de caspase-3 clivée étaient en corrélation avec la progression du cancer dans les échantillons tumoraux (3). Dans une étude, les chercheurs ont démontré en utilisant l’immunohistochimie avec des anticorps caspase-3 qu’une augmentation des niveaux de caspase-3 clivée était associée de manière significative à un taux plus élevé de récidive du cancer et à une diminution du temps de survie chez les patients atteints de cancer (3). Un autre groupe de recherche de l’École de médecine de l’Université de Pittsburgh a constaté que la perte de caspase-3 sensibilisait les cellules cancéreuses aux agents thérapeutiques dommageables à l’ADN (4). Les chercheurs ont généré des cellules cancéreuses du côlon nulles en caspase-3 et ont révélé en utilisant l’immunofluorescence avec des anticorps caspase-3 que les cellules cancéreuses dépourvues de cette enzyme étaient sujettes à des événements nécrotiques lors d’un traitement avec des agents tels que le 5-fluorouracile (4). Enfin, il a été démontré que la caspase-3 joue un rôle dans la potentialisation de la maladie d’Alzheimer (MA), une maladie caractérisée par l’accumulation de plaques amyloïdes-bêta dans le cerveau qui entraînent la mort neuronale (5). Une étude du Massachusetts General Hospital a démontré à l’aide d’anticorps caspase-3 que l’activation de la caspase-3 favorise l’accumulation des protéines neuronales pathogènes impliquées dans la progression de la MA (5). Ensemble, ces résultats indiquent que les anticorps caspase-3 peuvent jouer un rôle clinique dans la détermination du pronostic et de la progression de la maladie, en plus de leur utilisation plus courante dans l’identification des cellules apoptotiques.
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