apoptoza035

nych białek Bcl-2/ Bcl-Xi. proponuje się dwa modele, tj.: 1) pośredniego i 2) bezpośredniego oddziaływania na funkcje białka adaptorowego Apaf-1, istotnego składnika apoptosomu [39]. W modelu pośrednim zakłada się, że Bcl-2 i/lub Bc1-Xl działają w zewnętrznej błonie mi-tochondrialnej, zapobiegając uwalnianiu cytochromu c, kofaktora oligomeryzacji białka Apaf-1 i aktywacji kaspazy-9, a następnie kaspazy-3 [148. 307]. Z kolei model bezpośredni sugeruje interakcje między Bcl-2 czy Bc1-Xl i białkiem Apaf-l [105]. W przypadku Bc1-Xl ujawniono jego wiązanie z CED-4 (i jego homologiem u ssaków — Apaf-1), co sugerowało, że białko to uniemożliwia tworzenie oligomerów kompleksu CED--4/Apaf-1 -CED-3/prokaspaza-9. Interakcja ta zapobiega aktywacji kaspazy-9 albo wewnątrz potrójnego kompleksu: kaspa-za-9/Apaf-l/Bcl-XL, albo przez rozbicie wiązania Apaf-1-kaspaza-9. Natomiast wyniki wielu laboratoriów wskazują, że Bcl-2 czy Bc1-Xl hamują wypływ cytochromu c z mitochondriów, a zatem etap poprzedzający aktywację i oligomeryzację Apaf-1. Wydaje się więc, że udział Bcl--2/Bcl-Xi w tworzeniu kompleksu potrójnego, przypominającego apoptosom, jest kontrowersyjny [39]. Ostatnio Chau i wsp. [33] zidentyfikowali kolejne białko regulatorowe apoptozy — Aven (nazwa pochodzi od Aven//>/e, a Roman strong-hold — rzymska twierdza) wiążące się zarówno z Bc1-Xl, jak i z Apaf-1. Szeroko rozbudowane badania genetyczne ujawniły, że wykryte białko hamuje oligomeryzację Apaf-1, osłabiając przez to jego udział w aktywacji kaspazy-9. Okazało się, że białko Aven (m.cz. 55 000) wschodzi w interakcję z Apaf-1 niezależnie od obecności BcI-Xl. Doświadczenia wykorzystujące jako model ekstrakty komórek 239T, transfekowanych wektorem zawierającym cDNA białka Aven (lub wektorem kontrolnym), w obecności egzogennie dostarczonego cytochromu c i dATP, wykazały brak aktywacji kaspazy-9 oraz kaspazy-3 w tych próbach, w których dochodziło do ekspresji Aven. Uzyskane wyniki potwierdziły, że Aven hamuje aktywację inicjującej kaspazy-9, co w' konsekwencji uniemożliwia proteo-lizę kaspazy-3.

W roku 2000 Hengartner [100] zaproponował przypuszczalne mechanizmy działania białek rodziny Bcl-2, zilustrowane na rys. 23.11 (a-c). Białka te mogą działać przez: a) formowanie porów, przez które cytochrom c i inne białka promujące śmierć mogą wypływać z przedziału mię-dzybłonowego mitochondriów, b) hetero-dimeryzację między białkami pro- i anty-apoptotycznymi tej rodziny, c) bezpośrednią regulację kaspaz przez białka adapto-rowc, d) interakcje z innymi białkami mitochondrialnymi, m.in. VDAC i ANT albo w celu utworzenia megakanału, przez który mogą się przemieszczać białka apop-logenne lub dla modulowania homeostazy mitochondriów, e) oligomeryzację w celu tworzenia kanałów jonowych o niewielkiej selektywności.

Wyniki wielu laboratoriów dowodzą, że Bcl-2 pełnią przede wszystkim rolę modulatorów funkcji mitochondriów, czynników przeciwdziałających stresowi oksydacyjnemu [12, 46]. Przypisuje się im również rolę regulatorów^ wewnątrzkomórkowego stężenia jonów Ca^: [72, 143].

Opublikowane ostatnio wyniki doświadczeń grupy Kima [128] wiążą aktywność jednego z białek rodziny Bcl-2 — Bax ze szlakiem sfingomiclinowo-ccramidowym. Wykorzystując jako model doświadczalny komórki HL-60, indukowane do apoptozy ceramidem. wykazano, że białko Bax ulega translokacji z cytoplazmy do mitochondriów w ciągu 6 godzin po indukcji apoptozy, czemu towarzyszy uwalnianie cytochromu c oraz proteoliza wczesnego znacznika apoptozy — PARP. Translokacja Bax okazała się zjawiskiem wcześniejszym niż obserwowana aktywacja kaspazy-3 i -8, którą w opisanych warunkach obserwowa-