CASP3基因｜基因功能、疾病关联、突变与基因编辑研究
CASP3是细胞凋亡的关键执行者，其功能异常与多种疾病及癌症发生发展密切相关。
基因信息卡
| 基因符号 | CASP3 |
|---|---|
| 基因全名 | caspase 3 |
| 基因类型 | protein-coding |
| 染色体位置 | 4q35.1 |
| NCBI Gene ID | 836 ncbi.nlm.nih.gov/gene/836 |
| Ensembl ID | ENSG00000164305 |
| UniProt ID | P42574 |
| OMIM ID | 600636 |
| HGNC ID | 1504 |
| 基因别名 | CPP32, CPP32B, SCA-1 |
基因功能与研究简介
CASP3基因编码半胱氨酸-天冬氨酸蛋白酶3（caspase-3），是细胞凋亡（程序性细胞死亡）的关键执行者。Caspase-3以无活性的酶原形式合成，在凋亡信号刺激下被上游caspase（如caspase-8、caspase-9）剪切激活，进而切割多种底物蛋白，导致细胞解体。CASP3在发育、组织稳态和免疫应答中发挥重要作用，其功能异常与神经退行性疾病、癌症及自身免疫病等密切相关。
疾病关联
| 疾病类别 | 疾病生理机制 | 基因组证据 |
|---|---|---|
| 癌症 | CASP3表达下调或突变导致凋亡逃逸，促进肿瘤发生发展。 | 较强研究证据 |
| 神经退行性疾病 | CASP3过度激活导致神经元凋亡，参与阿尔茨海默病、帕金森病等病理过程。 | 较强研究证据 |
| 自身免疫病 | CASP3功能异常影响免疫细胞凋亡，可能导致自身免疫反应。 | 潜在关联 |
| 发育异常 | CASP3基因敲除小鼠表现脑发育异常，提示其在神经发育中的关键作用。 | 动物模型证据 |
表达谱
组织表达
| 组织 | nTPM | 级别 |
|---|---|---|
| 脑 | 暂无可靠数据 | 高表达 |
| 胸腺 | 暂无可靠数据 | 高表达 |
| 脾脏 | 暂无可靠数据 | 中等表达 |
| 肝脏 | 暂无可靠数据 | 中等表达 |
| 肺 | 暂无可靠数据 | 低表达 |
细胞系表达
| 细胞系 | nTPM | 笔记 |
|---|---|---|
| HeLa | 暂无可靠数据 | 宫颈癌细胞系 |
| HEK293 | 暂无可靠数据 | 人胚肾细胞系 |
| Jurkat | 暂无可靠数据 | T细胞白血病细胞系 |
| MCF7 | 暂无可靠数据 | 乳腺癌细胞系（CASP3缺失） |
数据来源：Human Protein Atlas（proteinatlas.org）
突变与遗传变异
Hotspot Mutations
| 变体 | 类型 | 频率 | 功能描述 |
|---|---|---|---|
| c.430C>T (p.Arg144Trp) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响蛋白稳定性 |
| c.532G>A (p.Asp178Asn) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响催化活性 |
| c.775C>T (p.Arg259Ter) | 无义突变 | 罕见 | 导致截短蛋白，功能丧失 |
突变功能分类
Loss of Function（功能缺失，LOF）
功能丧失型突变，导致caspase-3活性降低或缺失，抑制细胞凋亡，可能促进肿瘤发生。
Gain of Function（功能获得，GOF）
功能获得型突变，增强caspase-3活性，可能导致过度凋亡，与神经退行性疾病相关。
Dominant Negative（显性负效应，DN）
显性负性突变，突变蛋白干扰野生型caspase-3功能，导致凋亡信号传导受阻。
查看完整突变数据：
基因本体论 (Gene Ontology)
| • GO:0004197 cysteine-type endopeptidase activity | • GO:0006508 proteolysis |
| • GO:0006915 apoptotic process | • GO:0005634 nucleus |
| • GO:0005829 cytosol |
相关通路
• Apoptosis - multiple species (KEGG: hsa04210)
• p53 signaling pathway (KEGG: hsa04115)
• Fas signaling pathway (BioCarta)
蛋白质功能简介
Caspase-3是半胱氨酸-天冬氨酸蛋白酶家族成员，以无活性的酶原形式存在。在凋亡信号刺激下，被上游caspase剪切为活性形式，进而切割PARP、DFF45等底物，导致DNA断裂和细胞解体。Caspase-3在细胞凋亡的执行阶段起核心作用，其活性受到严格调控。
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