apoptoza021

napływ wody, prowadząc do pęcznienia organelli i pękania ich błony zewnętrznej [306]. Ostatnie doniesienia wskazują, że w zmianach przepuszczalności błon mito-chondrialnych w komórkach apoptotycz-nych odgrywa rolę heterooligomeryzacja między skróconą formą białka Bid i białkiem Bak, a także interakcja białka Bax z poryną VDAC [228, 268]. Ten ostatni kompleks (Bax-VDAC) przyczynia się do tworzenia w błonach przepuszczalnych „dziur” ułatwiających wypływ zarówno cytochromu c, jak i innych białek proapo-ptotycznych magazynowanych w przedziale międzybłonowym mitochondriów. Uwolniony do cytosolu cytochrom c jest kluczowym czynnikiem promującym formowanie dużego (m.cz. ~ 700 000), niejednorodnego kompleksu, opisywanego jako apoptosom, będącego odpowiednikiem hc-tcrokomplcksu DISC w szlaku receptorowym [25, 42, 148, 307, 308]. Utworzony w' cytosolu apoptosom budują oligomery cytochromu c/Apaf-2, cytosolowego białka adaptorowego Apaf-I (homolog białka CED-4 u C elegans) i prokaspazy-9/ /Apaf-3 (homolog białka CED-3 u C. elegans). Formowanie tego kompleksu wymaga dATP/ATP [150, 251, 307]. Białko Apaf-1 (m.cz. 130000) zawiera w' N-końcu cząsteczki domenę CARD. umożliwiającą interakcję z prokaspazą-9 (która również w prodomenie jest wyposażona w taką domenę), zaś w C-końcu — wielokrotne powtórzenia sekwencji WD (tzw. WD-40 repeats), zapewniające wiązanie cytochromu e oraz miejsce wiązania dATP/ATP. Uważa się, że cytochrom c i dATP/ATP działają jako kofaktory i stymulują auto-oligomeryzację białka Apaf-1 i jego zmiany konformacyjne. Prokaspaza-9 wiąże się (w' stosunku 1 : 1) z domeną CARD białka Apaf-1, co jest czynnikiem inicjującym nagromadzenie cząsteczek prokaspazy i ich katalitycznej aktywacji [21J. Aktywacja kaspazy-9, uznawanej za kaspazę inicjującą szlaku mitochondrialnego, na drodze ograniczonej proteolizy może aktywować wykonawczą kaspazę-3 (lub -7) włączaną w apoptosom, która albo aktywuje kaskadę kaspaz i/bądź dokonuje proteolizy białek komórkowych [148]. Kaspaza-3 może aktywować również inne enzymy nie będące kaspazami (m.in. GrB, endonukleazę DFF40/CAD, kalpainę), Z kolei prokas-pazę-3 może bezpośrednio aktywować białko AIF, uwalniane z mitochondriów' wraz z cytochromem c. Uwolniony do cytosolu polipeptyd AIF może przemieścić się do jądra komórkowego, w którym aktywuje niektóre endonukleazy, prowadząc do frag-mentacji DNA do odcinków o długości około 50 000 pz [245].

W roku 1998 odkryto niezależnie w laboratoriach Yuan [147] i Wanga [155], że proteoliza przez kaspazę-8 białka Bid, należącego do rodziny Bcl-2, łączy (ang. cross-talk) zewnętrzną receptorową ścieżkę apoptozy ze ścieżką wewnętrzną — mito-chondrialną. Obecnie przyjmuje się, że mechanizm ten umożliwia przekaz zewnętrznych sygnałów śmierci płynących przez receptory i ich późniejsze skierowanie na szlak aktywujący mitochondria (rys. 23.6). Transmisja sygnału poprzez receptory, a następnie uformowanie kompleksu DISC. w którymi dochodzi do aktywacji inicjującej kaspazy-8, w dalszej kolejności jest związana z proteolizą białka Bid (m.cz. 21 950; 195 aa) przy Asp⁵⁹ [217]. Skrócony polipeptyd opisywany jako Bid p 15 lub tBid (ang. trunctatecl Bid) wiąże się następnie z białkiem Bax (lub białkiem podro-dziny Bax), co prowadzi do jego zmian konformacyjnych, głównie w /V-końcu łańcucha. Przyłączenie tak zaktywowanych cząsteczek Bax do powierzchni mitochondriów, gdzie zlokalizowana jest poryna VDAC, towarzyszy formowaniu przepuszczalnych porów. Przez nie uwalnia się cytochrom c\ a następnie powstaje apoptosom [308]. Obecność Bid p 15 wykryto najpierw w cytosolu, a następnie na powierzchni mitochondriów [5, 45, 46, 289, 290].

Zidentyfikowanie molekularnego łącznika ścieżek zewnętrznej i wewnętrznej