Статистика
Онлайн всього: 9 Гостей: 9 Користувачів: 0
|
 |
Матеріали для курсової |
Реалізація апоптозу
|
| 27.09.2014, 11:20 |
| Головним «учасником» процесу апоптозу є родина 14 цистеїнових протеїназ,
які розщеплюють білки за пептидними зв'язками після аспарагінової кислоти і які називають
каспазами.
Каспази гомологічні між собою за амінокислотними послідовностями й структурою. Вони
експресуються як проферменти і містять такі структурні елементи: N-кінцевий варіабельний домен,
велику (20 кД) і малу (10 кД) субодиниці. Активація каспаз відбувається внаслідок протеолітичного
розщеплення зв'язку між доменами та асоціації великої й малої субодиниць із утворенням
гетеродимеру. Гетеродимери, в свою чергу, асоціюються і утворюють тетрамер з двома
каталітичними центрами, що працюють незалежно.
Апоптичний сиґнал з поверхні клітини зумовлює активацію ініціаторних каспаз, які розщеплюють і
активують ефекторні каспази. Останні, в свою чергу, розщеплюють внутрішньоклітинні білки, що й
призводить до розвитку апоптозу. До ініціаторних каспаз відносять каспази 8, 9, 10, а до ефекторних
— 2, 3, 6, 7. Активація ініціаторних каспаз потребує зв'язування зі специфічними кофакторами та
адапторними молекулами.Наприклад, активація прокаспаз 8 і 10 відбувається після їх асоціації з
доменом DED (death effector domain) молекули FADD (Fas-associated death domain). Прокаспаза 9
активується через утворення комплексу з адапторною молекулою APAF-1, цитохромом с та дАТФ.
Ефекторні каспази розщеплюють різні внутрішньоклітинні мішені: структурні білки, сигнальні
білки, регулятори транскрипції, білки, що регулюють метаболізм ДНК, гістони та інші білки з
різними функціями. Серед гістонів
найчутливішим до дії ефекторних каспаз є
гістон Н1. Розщеплення цього гістону
робить певні ділянки ДНК доступними для
дії ендонуклеаз. Каспази також
розщеплюють інгібітор каспазоактивованої
ДНКази, що спричинює активацію цього
ферменту і розщеплення ДНК на
олігонуклеосомні фрагменти.
Існує багато шляхів індукування апоптозу,
які можна згрупувати в три категорії: від
рецепторів, від мітохондрій та від ядра.
Перший шлях активації апоптозу
починається після перехресного
зв'язування рецепторів ФНП-родини
(рецепторів «смерті») відповідними
лігандами. Такі рецептори тримеризуються,
внаслідок чого на них з'являються сайти
зв'язування для адапторних білків родини
FADD (мал. 78).
З ефекторними доменами «смерті» DED
молекули FADD безпосередньо
асоціюється прокаспаза 8. Олігомеризація
прокаспаз 8 призводить до того, що вони
розщеплюють одна одну і таким чином
самоактивуються.
Каспаза 8 активує інші каспази — 3, 4, 6, 7
і 13. Каспаза 3, в свою чергу, активує
каспази 6 і 9. Каспази 3 та 6 беруть
безпосередню участь у ядерному апоптозі.
Припускають, що каспаза 4 активує
мітохондрії, що призводить до виходу з
них у цитоплазму цитохрому с.
Другий шлях активації апоптозу пов'язаний
із порушенням функцій мембран мітохондрій, внаслідок чого цитохром с може виходити в цитозоль
і разом з іншими факторами активувати прокаспази. Цитохром с зв'язується з адапторною
молекулою APAF-1. За наявності дезоксіаденозинтрифосфату (дАТФ) відбувається взаємодія
комплексу з каспазою 9 і активація останньої. Інгібування апоптозу на цьому рівні може
відбуватися за участю білка Всl-X L , який приєднується до комплексу APAF-1 та каспази 9 і блокує
його. Деякі протеїнкінази, наприклад протеїнкіназа В (Akt), можуть гальмувати розвиток апоптозу
шляхом фосфорилювання певних каспаз.
Вихід цитохрому с з мітохондрій контролюють деякі білки родини Всl, які вбудовані в мембрану
мітохондрій (будуть розглянуті далі).
Третій шлях активації апоптозу пов'язаний з експресією певних проапоптичних генів. Головним
транскрипційним фактором, що визначає експресію цих генів, є білок Р53 — продукт гена р53
супресора пухлин. Активація р53 пов'язана з різними метаболічними порушеннями в цитоплазмі
клітини, підвищенням рівня йонів Са 2+ , появою коротких фрагментів ДНК тощо. Активація р53
спостерігається також у разі порушень клітинного циклу. Під дією Р53 збільшується експресія
понад 20 генів, у тому числі білка Вах, рецептора Fas та ін. Отже, шлях запуску апоптозу від ядра
тісно пов'язаний з іншими шляхами його індукування.
Крім розглянутих шляхів активації апоптозу існує ще шлях безпосередньої активації прокаспаз у
цитозолі за допомогою інших протеолітичних ферментів — гранзимів та гранулізину, які доставляє
в клітину-мішень активований ЦТЛ або натуральний кілер. Цей шлях детально розглянуто у розд.
11.
Суперечливі дані отримано про те, що в деяких типах клітин апоптоз може відбуватися без участі
ініціаторних чи ефекторних каспаз. Такий тип загибелі клітин називають каспазонезалежним
(caspase independent form of cell death).
За здатністю проводити апоптичний сигнал клітини можна розподілити на два типи. Апоптоз у
клітинах першого типу відбувається незалежно від мітохондрій і не блокується гіперекспресією
білка Всl-2. Апоптоз у клітинах другого типу залежить від активації мітохондрій. Гіперекспресія
білків Всl-2 і Всl-X L у таких клітинах повністю блокує розвиток апоптозу. Т-клітини належать до
клітин першого типу, а В-лімфоцити — до клітин другого типу.
|
| Категорія: Імунологія | Додав: koljan
|
| Переглядів: 641 | Завантажень: 0
|
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі. [ Реєстрація | Вхід ] |
|
|
