Caspase 11

La caspase 11 est une protéase à cystéine de la famille des caspases. Cette enzyme présente chez les souris catalyse le clivage des chaînes polypeptidiques au niveau de séquences ayant un résidu d'aspartate en P1, avec une préférence pour la séquence (Ile/Leu/Val/Phe)–Gly–His–Asp-|-[1].

Caspase 11
N° EC EC 3.4.22.64
Activité enzymatique
IUBMB Entrée IUBMB
IntEnz Vue IntEnz
BRENDA Entrée BRENDA
KEGG Entrée KEGG
MetaCyc Voie métabolique
PRIAM Profil
PDB RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum

Les homologues humains de la caspase 11 sont la caspase 4 et la caspase 5. Ces trois caspases sont des récepteurs intracellulaires activés par les protéines de signalisation TLR4], TLR3 et TRIF (en) lors de la réponse immunitaire innée, et se lient directement au lipopolysaccharide (LPS) du cytosol ; le LPS est un élément structurel essentiel de la paroi des bactéries à Gram négatif. L'activation de la caspase 11 par le LPS déclenche l'activation d'autres caspases, conduisant au choc septique, à la pyroptose (en) et, souvent, à la mort de l'organisme[2].

La caspase 11 fournit une protection immunitaire contre les bactéries qui pénètrent dans le cytosol de la cellule hôte. Elle est par exemple activée par Burkholderia pseudomallei, une bactérie à Gram négatif présente dans le sol en Asie du Sud-Est et susceptible de provoquer une mélioïdose sévère[3]. Elle est également activée in vitro par Shigella flexneri, et on a pu montrer qu'un modèle d'infection à Shigella sur le cochon d'Inde active la caspase 4, homologue humain de la caspase 11[3]. Les bactéries qui n'atteignent normalement pas le cytosol n'activent la caspase 11 que si elles s'échappent des vacuoles qui les contiennent pour pénétrer malgré tout dans le cytosol des cellules qu'elles infectent[4].

La caspase 11 contribue à la létalité par sepsis chez la souris[5]. Le sepsis et le syndrome du choc toxique peuvent survenir lorsqu'un nombre trop élevé de cellules infectées subissent une pyroptose (en) en raison ou bien d'une suractivation du système immunitaire par libération dans l'organisme du contenu cytoplasmique de ces cellules, ou bien par réduction excessive du nombre de cellules saines[6]. Le mécanisme par lequel la pyroptose contribue au choc septique et à la mort n'est pas encore bien compris, mais on pense que la libération de la protéine HMGB1 y joue un rôle[6].

Notes et références
  1. (en) Shin-Jung Kang, Suyue Wang, Hideaki Hara, Erin P. Peterson, Shobu Namura, Sepideh Amin-Hanjani, Zhihong Huang, Anu Srinivasan, Kevin J. Tomaselli, Nancy A. Thornberry, Michael A. Moskowitz et Junying Yuan, « Dual Role of Caspase-11 in Mediating Activation of Caspase-1 and Caspase-3 under Pathological Conditions », Journal of Cell Biology, vol. 149, no 3,‎ , p. 613-622 (PMID 10791975, PMCID 2174843, DOI 10.1083/jcb.149.3.613, lire en ligne)
  2. (en) Jianjin Shi, Yue Zhao, Yupeng Wang, Wenqing Gao, Jingjin Ding, Peng Li, Liyan Hu et Feng Shao, « Inflammatory caspases are innate immune receptors for intracellular LPS », Nature, vol. 514, no 7521,‎ , p. 187-192 (PMID 25119034, DOI 10.1038/nature13683, Bibcode 2014Natur.514..187S, lire en ligne)
  3. (en) Jon A Hagar et Edward A Miao, « Detection of cytosolic bacteria by inflammatory caspases », Current Opinion in Microbiology, vol. 17,‎ , p. 61-66 (PMID 24581694, PMCID 3942666, DOI 10.1016/j.mib.2013.11.008, lire en ligne)
  4. (en) Cierra N. Casson et Sunny Shin, « Inflammasome-mediated cell death in response to bacterial pathogens that access the host cell cytosol: lessons from Legionella pneumophila », Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, vol. 3,‎ , p. 111 (PMID 24409420, PMCID 3873505, DOI 10.3389/fcimb.2013.00111, lire en ligne)
  5. (en) Daniel Jiménez Fernández et Mohamed Lamkanfi, « Inflammatory caspases: key regulators of inflammation and cell death », Biological Chemistry, vol. 396, no 3,‎ , p. 193-203 (PMID 25389992, DOI 10.1515/hsz-2014-0253, lire en ligne)
  6. (en) Youssef Aachoui, Vitaliya Sagulenko, Edward A Miao et Katryn J Stacey, « Inflammasome-mediated pyroptotic and apoptotic cell death, and defense against infection », Current Opinion in Microbiology, vol. 16, no 3,‎ , p. 319-326 (PMID 23707339, PMCID 3742712, DOI 10.1016/j.mib.2013.04.004, lire en ligne)
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