Kaspāzes ir ļoti svarīgas olbaltumvielas, kas ir būtiskas apoptozes vai ieprogrammētas šūnu nāves pabeigšanai dažādos organismos. Apoptoze īpaši attiecas uz tīšu un labvēlīgu šūnu nāvi organismā. Kaspāzes dažkārt sauc par izpildītāja proteīniem, jo ir īpaša saistība starp kaspāzēm un apoptozi. Ir daudz dažādu kaspāžu veidu, kas darbojas kopā, lai šūnās izraisītu fizioloģiskas izmaiņas, kas izraisa šūnu nāvi.
Kaspāzes ir cisteīna proteāzes, kas nozīmē, ka tās ir olbaltumvielas, kas šķeļ polipeptīdus. Jo īpaši tie iedarbojas uz aminoskābi cisteīnu, kas ir kopīgs komponents daudzos dažādos proteīnos. Lai gan to galvenie komponenti ir diezgan līdzīgi, apoptozei ir nepieciešami dažāda veida kaspāzes ar atšķirīgu specifiku.
Attiecības starp kaspāzēm un apoptozi ir ļoti sarežģītas un rada lielu interesi biomedicīnas pētījumos. Ir vairāki dažādi kaspāžu veidi, kas ir nepieciešami, lai izraisītu apoptozi. Piemēram, iniciatora kaspāzes sašķeļ noteiktas efektorkaspāžu daļas, tās efektīvi “aktivizējot”. Šīs aktivētās efektoru kaspāzes turpina šķelt noteiktus šūnu komponentus, kas ir nepieciešami turpmākai šūnas izdzīvošanai. Citi proteīni, kas pazīstami kā kaspāzes inhibitori, var efektīvi apturēt šo procesu dažādos posmos, tādējādi novēršot apoptozi.
Kaspāžu regulēšana ir nepieciešama, lai nodrošinātu, ka attiecības starp kaspāzēm un apoptozi nav kaitīgas. Parasti apoptoze ir laba lieta; ja tas notiek pārāk ātri vai pārāk lēni, tas var būt destruktīvs. Kaspāžu primārā regulēšana notiek pēc translācijas, kas nozīmē, ka regulēšana notiek tikai pēc tam, kad proteīnu ražošanai ir izmantota ģenētiskā informācija. Kaspāzes vajadzības gadījumā ir nekavējoties pieejamas, jo tiek inhibēti vai aktivizēti paši proteīni, nevis to ražošana. Ja regulēšana notiktu pirms tulkošanas, pastāv nobīdes laiks starp vajadzību pēc proteīniem un to faktisko darbību, jo olbaltumvielas būtu jāsintezē, pirms tās varētu darboties.
Kaspāzes un apoptoze ir ievērojamas daļēji tāpēc, ka tās ietekmē vēzi. Viena no vēža pazīmēm ir tāda, ka vēža šūnas nepakļaujas apoptozei, tāpēc tās spēj vairoties bezgalīgi, nepakļaujoties normālai šūnu nāvei. Ir konstatēts, ka daudzos vēža audu paraugos ir ļoti zems vienas vai vairāku kaspāžu līmenis, tāpēc normāliem ceļiem, kas izraisa šūnu nāvi, nav atļauts turpināties. Pētniekus ļoti interesē kaspāzes un apoptoze, jo ir iespēja izstrādāt ārstēšanas metodes, kuru pamatā ir kaspāžu izmantošana apoptozes ierosināšanai.