4. Enzim Kaspase dan Kanker 4. 1. Apoptosis

2. 4. 2. Kelompok Enzim Kaspase Kaspase, merupakan enzim sistein protease yang berperan utama dalam jaringan sinyal apoptosis dan enzim tersebut teraktivasi dalam sebagian besar peristiwa kematian sel secara apoptotik. Istilah ’kaspase’ merupakan singkatan dari cystein-dependent aspartate-specific proteases Sejauh ini, terdapat tujuh jenis kaspase yang telah teridentifikasi pada Drosophila dan 14 jenis ditemukan pada mamalia, yang mana untuk kaspase-11 dan kaspase-12 hanya ditemukan pada mencit. Berdasarkan penamaannya, kaspase-1 merupakan ICE Interleukin- 1β-Converting Enzyme, yaitu sebagai kaspase pertama pada mamalia yang digambarkan sebagai homolog Ced-3 Gewies 2003. Ced-3 merupakan gen kematian sel Caenorhabditis elegans Fan et al. 2005 . Kaspase-1 sebagaimana kaspase-4, kaspase-5, kaspase -11 dan kaspase -12, berperan utama dalam aktivasi proteolitik sitokin proinflamasi seperti pro-IL- 1β dan pro-IL-18. Peran enzim-enzim kaspase tersebut dalam apoptosis masih dipertanyakan. Kaspase-3, kaspase-9, kaspase-8 dan ditambah kaspase-2, kaspase-6, kaspase-7 dan kaspase-10 telah diketahui berperan penting dalam mesin sinyal apoptosis Gewies 2003. . Hal ini karena kaspase memiliki aktivitas katalitik yang ditentukan oleh residu sistein yang di dalamnya terdapat situs aktif pentapeptida yang sangat awet, yaitu QACRG. Kaspase melepaskan substratnya secara spesifik setelah residu Asp aspartat Gewies 2003. Kaspase disintesis di dalam sel dalam bentuk zimogen inaktif, yang disebut prokaspase. Prokaspase ini memiliki gugus N-terminus. Selama aktivasinya, prokaspase secara proteolitik diproses menjadi subunit besar dan kecil. Heterotetramer yang terdiri dari dua subunit kecil dan dua subunit besar selanjutnya akan membentuk kaspase yang aktif. Kaspase proapoptosis dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu kaspase inisiator dan kaspase eksekusioner efektor. Kaspase inisiator meliputi prokaspase-2, prokaspase-8, prokaspase-9 dan prokaspase-10. Kaspase eksekusioner meliputi prokaspase-3, prokaspase-6 dan prokaspase-7 Gewies 2003. Gambar 6 menjelaskan rangkaian aktivasi kaspase dengan DISC yang berasal dari jalur apoptosis ekstrinsik. Pada saat proses ligasi dengan ligannya, trimer reseptor kematian merekrut molekul adaptor melalui DD death domains, jangkauan kematian pada sitoplasma. Adaptor tersebut juga memiliki DED yang merekrut prokaspase-8, menuju DISC. Prokaspase-8 diaktivasi dengan pelepasan otoproteolitik sehingga membentuk kaspase-8 aktif yang memiliki heterotetramer dengan dua subunit kecil dan dua subunit besar. Kaspase-8 selanjutnya akan mengaktivasi kaspase eksekusioner untuk melakukan eksekusi dalam apoptosis Gewies 2003. Gambar 6 Jalur apoptosis ekstrinsik Gewies 2003 Gambar 7 menjelaskan jalur apoptosis instrinsik yang diatur di mitokondria. Jalur tersebut meliputi prokaspase-9 yang diaktivasi oleh bagian mitokondria proapoptotik, yaitu apoptosom. Apoptosom merupakan kompleks protein sitosol sinyal kematian yang dibentuk pada saat pelepasan sitokrom-c dari mitokondria. Dalam hal ini, proses dimerisasi molekul prokaspase-9 pada rangkaian Apaf-1 akan mengaktivasi prokaspase-9 menjadi kaspase-9. Jika satu kaspase insiator telah teraktivasi, maka selanjutnya akan mengaktivasi kaspase eksekusioner secara proteolitik, yaitu untuk prokaspase-3, prokaspase-6 dan prokaspase-7. Ketiga prokaspase tersebut selanjutnya akan melepaskan substrat protein yang spesifik, termasuk prokaspase itu sendiri, sehingga menghasilkan Aktivasi Reseptor kematian Ligan Adaptor aktif Membran sel