Апоптоз - запрограммированная гибель в клетке в ответ
на внешние или внутренние сигналы.
каспазы - семейство цистеиновых протеиназ, главные эффекторы
А, сущ в клетки как неактивные проформы и зимогены, кот расщеп на активные
формы ферментов, активируя А.
лиганд?рецептор смерти?активация инициаторов каспаз – каспаза-8,10?каскад
активации др. каспаз?активация каспаз-3,6?инактивация клеточных структур:
1. Фрагментация хромосомной ДНК неактивный фермент CAD в комплексе с ICAD
(ингибитор CAD-фактор фрагментации ДНК) расщепляется каспазой-3 высвобождая
CAD, кот разрезает ДНК м-у нуклеосомами
2. Инактивация ферментов вовлеченных в репарацию ДНК - фермент поли (ADF-ribose)
полимераза, или PARP- первый белок обнаруженный как субстрат для каспаз.
PARP вовлекается в репарацию ДНК и катализирует синтез (ADF-ribose) и
закрепляет на цепи ДНК ломая и изменяя ядерные белки. Способность PARP
репарировать разрушения ДНК предотвращается последующим расщеплением PARP
каспазой-3.
3. Инактивация белков вовлеченных в репликацию. Каспазы могут инактивировать
ДНК топоизомеразу II , способствуя разрушению ДНК.
4. Разрушение структурных ядерных белков. Каспаза-6 разрушает ламины разрушая
ядро, что приводит к конденсации хромосом
Чувствительность клеток к стимулам изменяется в зависимости от экспрессии
про- и анти-апоптозных белков (Bcl-2 белок ингибитор а), серьезности стумулов
и стадии клеточного цикла.
5. Распад клетки на везикулы, переход фосфатидилсерина из внутреннего
монослоя цитоплазматической мембраны в наружный монослой, уменьшение объема
клетки, сморщивание цитоплазматической мембраны, конденсация ядра (апоптозные
тельца), фагоцитирующиеся макрофагами и клетками-соседями.
индукция апоптоза
1 внешние сигналы (связывание лиганда индуцирующего смерть рецептором
на клеточной пов-ти), быстрый вариант а
2 гранзим B может доставляться в клетки цитотоксичными T лимфоцитами,
когда они узнают инфицированную клетку, активирует каспазы-3, 7, 8 и 10.
3 клеточный стресс – радиация, химикалии, вирусная инфекции, недостаток
фактора роста, ox стресс | кол-во bcl-2 белков определяет кол-во стресса
необходимого для запуска а. Если митохондрии не справляются с удалением
активных форм O2, последнии инициируют открытие пор во внеш. м-не и выход
в цитозоль белка, ответственного за каскад реакций, ведущих к синтезу
протеаз, нуклеаз
4 Митохондрия может быть ключевым регулятором каспазного каскада и апоптоза
- избавление от цитохрома С в митохондрии может вести к активации каспазы
9 и затем каспазы 3. Этот эффект достигается через образование апоптосомы
– мультипротеинового комплекса включающего цитохром C, Apaf-1, прокаспазу
9 и АТФ.
Цитохром C освобождается из митох связываясь с цитозольным белком Apaf-1.
Это взаимодействие изменяет конформацию Apaf-1 которая стабилизируется
связыванием ATP позволяя молекулам Apaf-1 ассоциировать др с другом в
колесоподобный комплекс состоящий из 7 молекул. Apaf-1, цитохром C и ATP
- апоптосома, присоединяющая 7 молекул прокаспаз-9. Возможные механизмы:
1Apaf-1, цитохром C и прокаспаза-9 –комплекс может активировать цитозольную
прокаспазу-9 входящую в апоптосому. 2 две апоптосомы взаимодействуют др
с другом активируя прокаспазу-9
оксид азота NO ингибирует апоптоз в лейкоцитах, гепатоцитах, трофобластах
и эндотелиальных клетках | эффект мб вызван ч-з нитрозилирование и инактивацию
каспаз-3,1,8 NO взаимодействует с гемом гуанилат циклазы?синтез сGMP?активация
cGMP-зависимой протеинкиназы?экспрессия противоапоптозных белков |
bcl-2 - семейство белков регуляторы апоптоза (bc-2, bcl-XL – противоапоптозные),
(Bad, Bax – проапоптозные) | чувствительность клеток к апоптозным стимулам
может зависеть от баланса противо- и проапоптозных bc-2 белков | стресс?проапоптозные
bc-2 белки перемещаются на пов-ть митох, инактивируя антиапоптозные белки,
что приводит к образ пор в митох и выпуск цитохрома с и др про-апоптозных
молекул из межм-ного пр-ва?формируется апоптосома?активация каспазового
каскада
Апоптоз происходит во время нормального развития, но может быть результатом
рака,ВИЧ, болезни Альцгеймера
|