1 / 30

Apoptóza

Apoptóza. Prof. MUDr. Richard Průša, CSc. ÚKBP, 2.LF UK a FN Motol Určeno pro studenty 2. LF. Apoptóza - definice. Velmi komplexní děj zahrnující několik metabolických drah a velkou skupinu signálních transdukčních proteinů , které společně vedou k řízené programované buněčné smrti.

yardan
Download Presentation

Apoptóza

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Apoptóza Prof. MUDr. Richard Průša, CSc. ÚKBP, 2.LF UK a FN Motol Určeno pro studenty 2. LF

  2. Apoptóza - definice • Velmi komplexní děj zahrnující několik metabolických drah a velkou skupinu signálních transdukčních proteinů, které společně vedou k řízené programované buněčné smrti. • SMRT buňky: apoptóza – aponekróza – nekróza • (nekróza – nekontrolovaná buněčná smrt se zánětlivou reakcí) • Klíčem je IC obsah ATP, event. typ buňky

  3. Předurčený zánik buňky Splněním dané úlohy • Např. během embryogeneze, hormondependentní involuce (destrukce sliznice endometria v určité fázi menstruačního cyklu, atrezie ovariálních folikulů v menopauze, regrese laktační mléčné žlázy po skončení kojení, zánik thymocytů) • Excesívní a. – Alzheimerova ch., Parkinsonova ch., diabetická retinopatie • Insuficientní a. – nádorové bujení

  4. Metabolické dráhy programované smrti • 1. Vnitřní, mitochondriální dráha (souboj pro- a anti- apoptotických proteinů) – postupně tvorba komplexu cytochrom c/Apaf-1/kaspáza 9 = APOPTOSOM • 2. Vnější, dráha membránového receptoru smrti (CD95 nebo TNF-R) – postupně tvorba komplexu s kaspázou 8 a 10 a s FADD = DISC • Efektorové kaspázy 3, 6, 7 (řízená proteolýza) • 3. Stresová dráha endoplasmatického retikula (kaspáza 12)

  5. Společný most smrti • Cysteinové proteázy (proteolýza): • Kaspázy (cystein apsartyl-specific protease) • Kalpainy (calcium-activated papain-like protease) • Kathepsiny

  6. Kalpainy (15) • 14 genů pro velkou podjednotku, 2 geny pro malou podjednotku • 8 splice variant pro kalpain 10 (10a-10h), 2 splice varianty pro kalpain 2 • Typické – heterodimer z katalytické a regulační podjednotky, kalcium - nutné pro aktivaci • Aktivní místo, cystein v pozici 115 (k.1), 105 (k.2)

  7. Kaspázy • 12 lidských kaspáz (1-10, 12, 14) • Aktivní kaspáza je homodimer, 2 aktivní místa (kromě k.9) – cystein v pozici 285, vysoká homologie, rozdíly v aktivním místě – variabilita v substrátové specifitě: • 1, 4, 5: tetrapeptid WEHD • 2, 3, 7: tetrapeptid DEXD • 6, 8, 9: tetrapeptid (L/V)EXD • Iniciační(domény CARD, DED) x efektorové kaspázy

  8. Cílové molekuly kaspáz • (strukturní proteiny, kinasy a reparace DNA) • Keratin 18 • Lamin A, B • Poly-ADP-ribosa-polymerasa (PARP) • DNA-dependentní proteinkinasa • U1-nukleoprotein • Proteinkinasa C • G-aktin, gelsolin, presenilin, fodrin

  9. Regulace apoptózy • Pro- apoptotické geny a proteiny • Anti- apoptotické geny a proteiny • Inhibitory apoptózy (IAP) • Proteiny cytotoxických granul • Antagonisté IAP

  10. Pro- apoptotické proteiny • BAK • Bax • Bcl-rambo • Bcl-xs • BOK/mtd • BH3-only rodina Bcl-2 genů (Bad, BID, BIM, Bmf, BLK, Bik/Nbk, Noxa, PUMA (p53 upregulator of apopt.), Spike, BNIP3, Hrk/DP5)

  11. Anti- apoptotické proteiny • A1 • Bcl-2 • Bcl-w • Bcl-xES • Bcl-xL • Boo/DIVA • Mcl-1 • NR-13

  12. Inhibitory apoptózy – cílem jsou kaspázy • Apollon/BRUCE • Survivin • cIAP-1, cIAP-2 (cellular IAP) • ILP-2 • XIAP (X-linked IAP) • NAIP • Livin/KIAP/ML-IAP • NF-kB

  13. Proteiny cytotoxických granul • Kalretikulin • Kathepsin B, C • Fas ligand/TNFSF6 • Granulysin • Perforin • Serglycin • Granzym A,B,C,D,E,F,G,H,K,M (serinové proteasy) • Chemokiny(RANTES/CCL5, MIP-1a/CCL3 atd.)

  14. Antagonisté IAP • Smac/DIABLO (second mitochondria derived activator of a.) • HtrA2/Omi

  15. Laboratorní průkaz apoptózy • Kaspázy- aktivita end point nebo živě v buěčných kulturách (množství fluoro/chromo-foru uvolněných/min na mg CB) • Promega, Merck Biosc., Sigma-Aldrich, Santa Cruz Biotech., R+D Systems, Cambridge Biosc. • Kaspázy - průtoková a laser-scanning cytometrie • Kalpain – aktivita • Kalpain, kaspázy – western blotting (produkty štěpení) • Imunohistochemická detekce kalpainu a kaspáz

  16. Laboratorní průkaz apoptózy • Non-cystein proteasové markery apoptózy: • Fosfatidylserin (flipázy) – anexin V • Fragmentace DNA – ELISA, Laddering, TUNEL (3´konce DNA fragmentů) • Signální proteiny: Fas, TNFR1, p53, proapoptotické Bcl-2 proteiny • Mitochondriální markery: cytochrom c v cytoplasmě, m.membrán.potenciál, glutathion, GST • (Nekróza: propidium iodid, LDH)

  17. Metabolické dráhy programované smrti • 1. Vnitřní, mitochondriální dráha (souboj pro- a anti- apoptotických proteinů) – postupně tvorba komplexu cytochrom c/Apaf-1/kaspáza 9 = APOPTOSOM • 2. Vnější, dráha membránového receptoru smrti (CD95 nebo TNF-R) – postupně tvorba komplexu s kaspázou 8 a 10 a s FADD = DISC • Efektorové kaspázy 3, 6, 7 (řízená proteolýza) • 3. Stresová dráha endoplasmatického retikula (kaspáza 12)

  18. Apoptóza • Velmi komplexní děj zahrnující několik metabolických drah a velkou skupinu signálních transdukčních proteinů, které společně vedou k řízené programované buněčné smrti. • SMRT buňky: apoptóza – aponekróza – nekróza • (nekróza – nekontrolovaná buněčná smrt se zánětlivou reakcí) • Klíčem je IC obsah ATP, event. typ buňky

More Related