apoptoza012

merami zbudowanymi z podjednostek

0    m.cz. 80 000 i 30 000, połączonymi przy udziale kilku aminokwasów na C-końcu ich cząsteczek. Okazało się, że podjednostka mniejsza jest identyczna w izoformach występujących w tej samej tkance/gatunku, zaś większą cechuje znaczny stopień homołogii [283]. W strukturze pierwszorzę-dowej kalpainy określono położenie czterech domen funkcjonalnych (I—IV) w dużej

1    dwóch (V-V1) w małej podjednostcc. Domeny większej podjednostki to I zawierająca sekwencje inhibitora enzymu;

II    — katalityczna (z centrum aktywnym, w skład którego wchodzą Cys, His i Asn);

III    — o słabo poznanej aktywności i IV — wiążąca jony Ca²' (o homołogii z kalmodu-liną). Natomiast w podjednostce mniejszej N-końcowa domena V reprezentuje hydrofobowy segment wzbogacony w glicynę, zaś domena VI przypomina kalmodulino-podobną domenę IV podjednostki większej. Domeny IV i VI odpowiadają za wiązanie jonów Ca²', cechują je tzw. motywy „EF-hand”. Szczegóły budowy izoform kalpainy przedstawiają prace przeglądowe w języku polskim i angielskim [75, 115, 265, 283]. Naturalnie występujący w komórkach inhibitor kaplainy kalpastatyna wiąże się z kalmodulinopodobnymi domenami oraz z domeną katalityczną.

Po raz pierwszy doniesiono o aktywacji kalpainy w tymocytach, w których apop-•tozę indukowano deksametazonem [234, 235]. Okazało się, że wzrost aktywności kalpainy wyprzedza zmiany morfologiczne typowe dla komórek apoptotycznych oraz fragmentację DNA. Wyniki badań udokumentowały, że w w^rielu typach komórek włączających program śmierci samobójczej wywołany różnymi czynnikami dochodzi do rozchwiania homeostazy jonów Ca^: , co prowadzi często do aktywacji izoform kalpainy. Odnotowano korelację między nadmierną apoptozą komórek w- przebiegu szeregu zaburzeń ncurodege-neracyjnych a nazbyt wysoką aktywnością kalpain [250]. W doskonałym przeglądzie

K.K.W. Wanga [265] można odnaleźć szeroki wachlarz substratów kalpainy w komórkach apoptotycznych, wśród których są białka cytoszkieletu, PARP, białko proapoptotyczne Bax, cytokiny i kilka enzymów istotnych w' sygnalizacji komórkowej. Na podkreślenie zasługuje obserwacja, że katalityczne rozszczepienie wielu białek następuje w innych miejscach niż w przypadku kaspazy-3. Pojawiły się przypuszczenia, że być może aktywność proteolityczna kalpainy i kaspazy-3 jest uporządkowana hierarchicznie. Zaobserwowano, że kalpaina aktywuje (przez rozszczepienie proteolityczne) kaspazę-3, -7 i -9 [65]. Natomiast w komórkach leukemicz-nych HL-60, indukowanych do apoptozy 9-amino-20(S)-kamptotecyną, odnotowano aktywację kalpainy przez kaspazę-3 [276]. Doniesiono również, że kaspaza-3 (ale również -1 i -7) może dokonać proteolizy kalpastatyny powodując aktywację kalpainy [85, 191, 265].

Informacje o innych proteazach w komórkach apoptotycznych są fragmentaryczne. Wright i wsp. [277] zidentyfikowali serynową proteazę AP24, której aktywność wpływa na fragmentację DNA. Wydaje się. że aktywacja kaspazy-3 jest czynnikiem niewystarczającym do rozpoczęcia apoptotycznej fragmentacji DNA w komórkach, w których zablokowano proteazę A24. Kolejną proteazą zależną od jonów Ca²", oznakowaną symbolem NS (ang. wuclecir scąffbld), wykryto w apoptotycznych tymocytach jako enzym odpowiedzialny za proteolizę lamin [303]. Inhibitory tego enzymu hamują degradację lam i nów, obkurczanic komórek, a także fragmentację DNA. Udział granzymu B — proteazy serynowej w przebiegu apoptozy zostanie omówdony w podrozdz. 23.4.2.

23.3.3. Endonukleazy

Kolejną grupę enzymów zaangażowanych w' proces apoptozy stanowią endonukleazy. enzymy dokonujące swoistej