Mecanwaith y broses apoptosis

Gellir rhannu'r broses o apoptosis yn fras i'r camau canlynol:

Derbyn signal apoptosis → rhyngweithio rhwng apoptosis sy'n rheoleiddio moleciwlau → actifadu'r ensym proteolytig (Caspase) → mynd i mewn i broses adwaith parhaus

Cyfnod cychwyn

Cychwyn apoptosis yw agor neu gau cyfres o switshis rheoli yn y gell ar ôl i'r gell deimlo'r ysgogiad signal cyfatebol. Mae gwahanol ffactorau allanol yn cychwyn apoptosis mewn gwahanol ffyrdd, gan arwain at drawsgludiad signal gwahanol. A siarad yn wrthrychol, mae'r ddealltwriaeth o'r system trosglwyddo signal yn y broses o apoptosis celloedd yn dal yn anghyflawn. Y llwybrau mwy clir yw:

1) Llwybr derbynnydd bilen o apoptosis celloedd: mae ffactorau allanol amrywiol yn cychwynwyr apoptosis celloedd. Gallant drosglwyddo signalau apoptosis trwy wahanol systemau trawsgludo signal ac achosi apoptosis celloedd. Gadewch i ni gymryd Fas FasL fel enghraifft:

Mae Fas yn brotein trawsbilen, sy'n perthyn i superfamily derbynnydd ffactor necrosis tiwmor. Gall gychwyn y trawsgludiad signal apoptosis ac achosi apoptosis celloedd trwy rwymo â FasL. Mae ei actifadu yn cynnwys cyfres o gamau: yn gyntaf, mae'r ligand yn cymell trimerization y derbynnydd, ac yna'n ffurfio cymhlyg ysgogi apoptosis ar y gellbilen, sy'n cynnwys y protein sy'n gysylltiedig â Fas FADD gyda'r parth marwolaeth. Mae Fas, a elwir hefyd yn CD95, yn foleciwl derbynnydd sy'n cynnwys 325 o asidau amino. Unwaith y bydd Fas yn clymu i'r ligand FasL, gall gychwyn trawsgludiad signal marwol trwy foleciwlau Fas, gan achosi cyfres o newidiadau nodweddiadol mewn celloedd a marwolaeth celloedd yn y pen draw. Fel moleciwl derbynnydd a fynegir yn gyffredinol, gall Fas ymddangos ar wyneb sawl math o gelloedd, ond mae gan fynegiant FasL ei nodweddion ei hun. Fel arfer dim ond mewn celloedd T wedi'u actifadu a chelloedd NK y mae'n ymddangos. Felly, gall celloedd imiwnedd lladd actifedig ladd celloedd targed yn fwyaf effeithiol trwy apoptosis. Mae gan y segment mewngellol o foleciwl Fas barth marwolaeth arbennig (DD). Ar ôl y cyfuniad o'r trimerig Fas a FasL, mae parthau marwolaeth y tri moleciwlau Fas yn cael eu clystyru, gan ddenu protein arall FADD gyda'r un parth marwolaeth yn y cytoplasm. Mae FADD yn gonexin mewn trawsgrifio signal marwolaeth, sy'n cynnwys dwy ran: terfynell C (parth DD) a'r derfynell N (DED). Mae'r parth DD yn gyfrifol am rwymo'r parth DD ar segment mewngellol y moleciwl Fas. Yna mae'r protein yn cysylltu cydran ddilynol arall â'r DED â'r DED, sy'n achosi'r DED segment N i groesi cysylltiad ar unwaith â'r caspase 8 zymogen anactif, gan bolymeru moleciwlau caspase 8 lluosog. Yna caiff y moleciwl caspase 8 ei drawsnewid o zymogen cadwyn sengl i brotein cadwyn dwbl gweithredol, gan achosi adwaith rhaeadru dilynol, sef caspases, Mae'r olaf yn cael ei actifadu fel zymogen, gan achosi'r adwaith rhaeadru canlynol. Mae apoptosis yn digwydd. Felly, mae'r llwybr apoptosis a achosir gan TNF yn debyg i hyn

2) Llwybrau biocemegol rhyddhau cytochrome C ac actifadu Caspases

Mitocondria yw canolfan reoli gweithgareddau bywyd celloedd. Maent nid yn unig yn ganolbwynt cadwyn anadlol celloedd a ffosfforyleiddiad ocsideiddiol, ond hefyd yn ganolbwynt rheoleiddio apoptosis celloedd. Dangosodd y canlyniadau mai rhyddhau cytochrome C o mitocondria oedd cam allweddol apoptosis. Gall cytochrome C sy'n cael ei ryddhau i'r cytoplasm gyfuno â ffactor cysylltiedig ag apoptosis 1 (Apaf-1) ym mhresenoldeb dATP i ffurfio polymer, a hyrwyddo caspase-9 i gyfuno ag ef i ffurfio cyrff apoptotig. Mae Caspase-9 wedi'i actifadu, a gall caspase wedi'i actifadu-9 actifadu caspase eraill, megis caspase-3, i achosi apoptosis. Yn ogystal, mae mitocondria hefyd yn rhyddhau ffactorau ysgogi apoptosis, megis AIF, sy'n cymryd rhan yn y broses o actifadu caspase. Gellir gweld bod cydrannau perthnasol cyrff apoptotig yn bodoli mewn gwahanol rannau o gelloedd arferol. Gall ffactorau hyrwyddo apoptosis gymell rhyddhau cytochrome C a ffurfio cyrff apoptotig. Yn amlwg, mae rheoleiddio rhyddhau cytochrome C o mitocondria yn fater allweddol yn yr astudiaeth o fecanwaith moleciwlaidd apoptosis. Mae'r rhan fwyaf o ffactorau ysgogol apoptosis yn actifadu'r llwybr apoptosis trwy mitocondria. Credir bod cytochrome C hefyd yn cael ei ryddhau o mitocondria trwy apoptosis cyfryngol derbynnydd. Er enghraifft, yn y celloedd sy'n ymateb i Fas, mae cell math 1 (math 1) yn cynnwys digon o caspase 8, y gellir ei actifadu gan y derbynnydd marwolaeth i achosi apoptosis. Nid yw gorfynegiant Bcl-2 yn y celloedd hyn yn atal apoptosis a achosir gan Fas. Mewn math arall o gelloedd (math2 2), megis hepatocytes, ni all actifadu caspase 8 a gyfryngir gan dderbynnydd Fas gyrraedd lefel uchel iawn. Felly, mae angen i'r signal apoptotig mewn celloedd o'r fath gael ei chwyddo gan y llwybr mitocondriaidd apoptotig, a Bid, protein teulu Bcl-2 sy'n cynnwys y parth BH3 yn unig, yw'r negesydd sy'n trosglwyddo'r signal apoptotig o ensym cystolysis 8 i mitocondria. .