*nawet w postaci proenzymu kaspazy wykazują pewną aktywność enzymat.
Enzym akt. Kaspazy - granazym B - uwaln. Przez cytok. Limfocyty T; AIF - przez mitoch.
poznano 14 enzymów z rodzaju kaspaz - oznaczone kolejn. Cyframi
kaspazy 8,9 i 10 - mają długie prodomery i agregują z innymi białkami z reguły rozpoczynają apoptozę - kazpazy inicjatorowe
kaspazy z krótkimi prodomerami - nie mają motywów strukt.pozwalających na agregację z innymi białkami (kaprazy 3, 6 i 7); są aktywne gł. przez proteolizę zal. od innych enzymów - kaspazy efektorowe lub egzekutory
kaspazy, kt. nie odgrywają bezpośredniej roli w śmieci kom. - kaspaza 1 - enzym konwertujący interleukinę 1 - ICE - rola w pr.zapalnych, przyczynia się do przeksz.nieakt. prekursora interleukiny 1B w akt. Cytokinę
aktywacja kaspaz - przez ich agregację, kt. Jest możliwa po interakcji 2 rodzajów sekwencji zaw. w prodomenach enzymów z tej rodziny
domeny efektorowe śmierci - DED - prokaspaza 8 i 10
domeny rekrutaci kaspaz - CARD - zawarte w prokaspazach 1, 2, 4, 5 i 9
INHIBITORY APOPTOZY
komórki mają endogenne inh. Apoptozy - IAP - drobnocząsteczkowe białka, kt. wiążą kaspazy, blokując ich akt. Enzymat
IAP - zapobiegają apoptozie, kt. Mogłaby wywoałać sponatniczna aktywacja kaspa
oddziaływanie IAP z kaspazami i prokaspazami może być zablokowane przez czynnik - DIABLO - wzmaga szlak proapoptotyczny
IAP jest - białko - surwiwina - blokuje bezpośrednio akt.kaspaz 3 i 7; wyst.-kom. Wchodzące w mitozę; asocjuje z mikrotubulinami wrzeciona mitotyczn; uniemozliwa oddział.jej z wrzecionem powoduje akt.kaspazy 3 i następczą apoptozę;
SZLAK ZEWNĄTRZPOCHODNY
receptory TNF-alfa - receptory śmierci - przekazują sygnały z innych kom „zmuszające” zdrową kom.do samobójczej śmierci:
TNF typu I mają cz.zewnątrzkom. wiążącą
FAS ligand , cz. transbłonową i cytoplazmat.
receptory dla TRAIL
część wewnkom. TNF-R typu I i FAS - zaw.sewkencję zw.domeną śmierci, czyli DD, a po związaniu ligandy receptory grupują się po 3 → umożliwia wiązanie się domend śmierci białek adoptorowych, takich jak FADD lub TRADD → te zaw. BB → wiążą się z DD receptorów, a też DED, kt.przyłącza prokaspazę B, kt. jest aktyw.
Akt. Kaspaza 9 - doprowadza do akt.kaspaz efektorowych
Transdukcja sygnału proapoptotycznego:
RAIDD wiąże się przez DD z TNF-R typu I a przez CARD aktywuje prokaspazę 3, a RIP z RAIDD wiąże się z do FAS aktywując prokaspazę 2.
przez TNF-R typu I wiąże się niekiedy z aktywacją sfingomielinazy - rozkłąda obecną w błonie kom sfingomielinę na ceramid (czasem może wywołać apoptozę ale w innych indukuje różnicowanie lub proliferację kom) i fosfocholinę
receptory wabikowe - występuje sygał śmierci, wiążą ligand, nie przekazują jednak sygnału proapoptotycznego, gdyż nie zaw. Niezbędnych do tego cz. cytoplazm; funkcja - zapobiegają apoptozie przez rektrutację proapoptot ligandu.
Ligandy przekazują sygnał śmierci - wyst. W postacji wolnej lub związanej z pow.kom efektorowych, kom NK lub cytoksyczne limfocyty T
poza ligandami z rodziny TNF sygnał śmierci przekazują niekt.hormony-zwłaszcza glikokortykoidy, wywołują apoptozę tymocytów
Szlak wewnątrzpochodny
wszystkie komórki organizmu wskutek oddział na nie różnych bodźców uszkadz lub stresowych - niedotlenienie, obecność wolnych rodników, brak odp.czynników wzrostu i właściwego przytwierdzenia do podłoża
w wyniku uszkodz.dochodzi do akt.apoptozy przez akt.białka p53, uwoln.proapoptogennych czynników z mitoch, akt.pewnych kinaz cytoplazm.lub poł.tych mechan.
Uszkodzenie bł - akt.białka p53 - 'straznik genomu', jego prawidłowa f.zabezpiecza przed powstaniem nowotworów,
zespół Li-fraumeni - spowodowany mutacją b.p53, wrodzony zespoł wzmozonej zapadalności na nowotwory,
prawidłowe b53 → indukcja ekspresji genów, gdy pojawi się czynnik pow.uszkodzenie DNA → akt.się swoiste kinazy i b.53 jest fsforylowane; p53 powoduje indkcję inh.CDK p21cip1 -> co wywołuje blok.w cyklu kom
małe uszkodz.DNA → naprawiane → białki p53 ulega defosforylacji i degradacji → kontyn. Cyklu kom, gdy duze p53 indukuje ekspresję co najmniej 2 bialek proapopt z rodziny Bcl-2:
Bax i Noxa → przemieszcz.się niezaleznie do zew błony mitoch → powodują uwolnienie cytochromu C i AIF → aktyw.licznych kaspaz
Egzekucja apoptozy
stadia:
uwolnienia - uwolnienie kom od polączeń z macierzą zewnątrzkom. I siąsiad.kom co doprowadza do przybrania przez kom kszt.kulistego
proteoliza enz.zw.z ukł naprawy DNA i bialek hamujacych nukleaze ICAD
uwypuklenia - seria skurczow pol obwodowo peczków włokienek aktywnych wskutek ich oddziaływania z miozyną II
kondensacja - kom rozpada się na wiele ciałek apopt, towarzyszy temu depolimeryzacja aktyny
Rola mitoch.w apoptozie
- białko Bcl-2 i Bcl-xl zapobiegają apoptozie, a Bax i Bid stymulują.