apoptoza029

apoptozy, np. białko Bcl-2, kontrolują uwalnianie jonów Ca²' z komórkowych zapasów siateczki śródplazmatyczncj czy mitochondriów [143]. Udział jonów Ca² w transmisji sygnału apoptotyczncgo wnikliwie analizowano w umierających tymo-cytach [234, 235]. Jony te aktywują cząsteczki kalpain dokonujące proteolizy wielu białek komórek ulegających apoptozie zwykle w innych miejscach łańcucha aniżeli kaspazy [265] (por. 23.3.2). Ostatnio doniesiono, że kalpaina jest zaangażowana w proteolizę cytosolowego, proapoptotycz-nego białka Bax w A-końcu jego cząsteczki w' komórkach Jurkat indukowanych do apoptozy przez etopozyd (VP-16) bądź staurosporynę [78]. Skrócone białko Bax, opisywane jako Bax/pl8, po translokacji do mitochondriów inicjuje uwalnianie cy-tochromu c, promującego tworzenie apo-ptosomu [25, 308].

Jony Ca²' są nieodzowne do aktywacji niektórych enzymów dokonujących przeorganizowania kompleksu chromatynowego i jego dostępności na atak nukleol i tyczny, a także wpływają bezpośrednio lub pośrednio na indukcję genów^r związanych z realizacją programu śmierci [182]. Należy również zwrócić uwagę, że enzymy lizosomalnc również uczestniczą w przebiegu apoptozy. W opinii Stoka i wsp. [238] proteazy wypływające z lizosomów w niewielkim stopniu wpływają na aktywację kaspaz wykonawczych, natomiast ich funkcję wiąże się z proteolizą białka proapoptotycznego Bid, która jest dokonywana w pozycji Arg⁶⁵, a zatem w innym miejscu niż tnie kaspaza-8 (Asp "'). Proteo-liza białka Bid przeprowadza go w formę łatwiej przemieszczającą się do mitochondriów, w których przyczynia się do wypływu cytochromu c.

Szybkość przejścia komórek realizujących program apoptozy w fazę ich zniszczenia zależy m.in. od typu komórek, rodzaju i siły bodźca apoptotyczncgo. Zaktywowane kaspazy wykonawcze dokonują rozszczepienia wielu białek cyto-plazmatycznych (kateniny, cytokeratyna--18, kinaza Fak; ang. focal ndhesion k/7/ć/-se), promując jednocześnie oddziaływania między komórkami a macierzą zewnątrz-komórkową [109, 269]. Substratami dla kaspaz wykonawczych są strukturalne składniki jądrowe (np. laminy), białka związane z topologią, metabolizmem i naprawą kwasów nukleinowych, m.in. PARP, białkowy składnik Ul snRNP — Ul 70 kDa, topoizomerazy [55, 100, 126, 127, 221]. Proteolityczne rozszczepienie białek chromatyny oraz macierzy jądrowej ujaw'-nia miejsca nadwrażliwe na atak nukleaz. Apoptoza indukowana różnymi czynnikami powoduje pęknięcia nici DNA. Dwu-niciowe pęknięcia DNA mogą być spowodowane bezpośrednim działaniem związków o naturze genotoksycznej, nie angażując przy tym enzymów [57]. Akceptowany jest pogląd, że topoizome-raza II będąca substratem kaspaz uczestniczy we wstępnej fragmentacji DNA do odcinków HM W i wiąże się z chromatyną w odstępach około 300 000 pz. Z kolei lamin B — substrat kaspazy-6 wiąże się wybiórczo z motywami DNA opisywanymi jako MAR (por. podrozdz. 15.4) w odstępach około 30 000 50 000 pz. Natomiast histon III, kolejny substrat proteaz, jest rozmieszczony co 180-220 pz [200]. W późniejszych etapach apoptozy dochodzi do kondensacji chromatyny i frag-mentacji DNA. Zaktywowane kaspazy aktywują topoizomerazy, endonukleazy, w tym białko DFF [151, 200]. Rozszczepienie proteolityczne topoizomerazy I i II, odpowiedzialnych za stabilizację struktury DNA, przyczynia się do jego wstępnej fragmentacji do odcinków o długości około 300 000 pz. Postępujący proces apoptozy jest związany z degradacją DNA do odcinków zawierających 30 000-50 000 pz, które podlegają dalszej nukleolizie do fragmentów' będących wielokrotnością około 180-200 pz. ■ tzw. LMW DNA [200, 302]. Fragmentacja DNA doprowadza do zmian struktury kompleksu chro-