Caspazele sunt proteine extrem de importante care sunt esențiale pentru finalizarea apoptozei sau a morții celulare programate într-o mare varietate de organisme. Apoptoza se referă în mod specific la moartea intenționată și benefică a celulelor din organism. Caspazele sunt uneori denumite proteine călău din cauza relației speciale dintre caspaze și apoptoză. Există multe tipuri diferite de caspaze care lucrează împreună pentru a provoca modificări fiziologice în interiorul celulelor care duc la moartea celulelor.
Caspazele sunt cistein proteaze, ceea ce înseamnă că sunt proteine care scindează polipeptidele. În special, acţionează asupra aminoacidului cisteină, o componentă comună în multe proteine diferite. Deși componentele lor de bază sunt destul de similare, diferite tipuri de caspaze cu specificități diferite sunt necesare pentru apoptoză.
Relația dintre caspaze și apoptoză este foarte complexă și prezintă un mare interes în cercetarea biomedicală. Există mai multe tipuri diferite de caspaze care sunt necesare pentru a produce apoptoza. Caspazele inițiatoare, de exemplu, scindează anumite părți ale caspazelor efectoare, „activându-le” efectiv. Aceste caspaze efectoare activate continuă să scinda anumite componente celulare care sunt necesare pentru supraviețuirea continuă a celulei. Alte proteine cunoscute sub numele de inhibitori de caspază pot opri eficient acest proces în diferite etape, prevenind astfel apoptoza.
Reglarea caspazelor este necesară pentru a se asigura că relația dintre caspaze și apoptoză nu este dăunătoare. În mod normal, apoptoza este un lucru bun; dacă apare într-un ritm prea rapid sau prea lent, totuși, poate fi distructiv. Reglarea primară a caspazelor are loc după traducere, ceea ce înseamnă că reglarea nu are loc decât după ce informația genetică a fost utilizată pentru a produce proteine. Caspazele, deci, sunt disponibile imediat dacă este necesar, deoarece proteinele în sine sunt inhibate sau activate, nu producția lor. Dacă reglarea ar avea loc înainte de traducere, ar exista un timp de decalaj între nevoia de proteine și acțiunea lor reală, deoarece proteinele ar trebui să fie sintetizate înainte de a putea acționa.
Caspazele și apoptoza sunt notabile în parte datorită rolului lor în cancer. Una dintre caracteristicile cancerului este că celulele canceroase nu suferă apoptoză, astfel încât ele se pot replica la infinit fără a ceda morții celulare normale. S-a descoperit că multe probe de țesut canceros au niveluri foarte scăzute de una sau mai multe caspaze, astfel încât căile normale care duc la moartea celulară nu au voie să continue până la finalizare. Cercetătorii sunt foarte interesați de caspaze și apoptoză din cauza posibilității de a dezvolta metode de tratament bazate pe utilizarea caspazelor pentru a induce apoptoza.