ביותא ה - אפופטוזיס Flashcards
מוטציות במסלול
p53
מאפשרות לתאים סרטניים לשרוד ולהתחלק למרות נזק לדנא
מוטנטי ב-50% מהגידולים
בתנאים נורמליים, התא מכיל כמות קטנה שלו, הוא מיוצר ומפורק במהירות.
עדיין, הוא חיוני להתפתחות.
הוא מוגבר תחת תנאים מסוימים: נזק לדנא, היפוקסיה, אובדן טלומרים, לחץ אוסמוטי וחמצוני.
וגם, כאשר
Myc מבוטא ביתר.
כלומר, כאשר מסלולי איתות חורגים מגבולות הנורמה ויוצאים מאיזון
פועל בעיקר כפקטור שעתוק, ואכן רוב המוטציות בו מתרחשות באתר קושר דנא. בגלל שהוא נקשר לדנא כטטרמר, מוטציה בתת יחידה אחת מספיקה כדי להוציאו מכל פעולה
לכן למוטציות בו יש אפשקט דומיננטיות שלילית.
פעילותו:
מפעיל שעתוק של p21
שעושה אינהיבציה ל Cdk
הדרושים להמשך מחזור החלוקה
אי יציבות גנומית בתאי סרטן
בסרטן שחלה למשל, יש שברים, טרנסלוקציות ומחיקות בכרומוזומים, בקורלציה עם מוטציות והשתקה של גנים לתיקון דנא. במיוחד:
Brca1 and Brca2
בסרטן הקולון פגם במנגנון ה
MMR.
אלו מובילים לאי יציבות גנומית.
מאפיינים מורפולוגיים של אפופטוזיס
התא מתכווץ שלד התא קורס מעטפת הגרעין מתפרקת הכרומטין נדחס ונשבר - Ladder in 200 פני השטח של התא משתנים - מאפשר זיהוי עי פאגוציטים, פוספוטדיל סרין עובר לעלעל החיצוני
במידה והתא גדול הוא מתפרק לחתיכות - apoptotic bubbles
האפופטוזיס הוא תהליך בלתי הפיך שמגביר את עצמו!!
לכן יש לנקוט משנה זהירות
Necroptosis
מנגנון מוות תאי מתוכנן, שמופעל עי סיגנל מתא אחר
חשיבות האפופטוזיס ברקמות מתפתחות
דוגמאות: כף יד של עכבר סיגנל מקומי גורם למוות של תאים, הרס זנב של ראשן עי הורמון מהתירואיד - סיגנל סיסטמי, הרס תאי מע’ החיסון, שימור גודל רקמה למשל בכבד, הרס של תאים שניזוקו.
קספאזות
Caspase - cystine aspartic protease
מאד שמורות באבולוציה.
הסוגים:
מאתחלות 8,9 - מכילות דומיין פרוטאוליטי בקצה קרבוקסילי ודומיין רגולטורי באמיני. סיגנל אפופטוטי מביא לדימריזציה הן משופעלות ומבקעות אחת את השנייה באתר ספציפי, ולהתארגנות כיחידה קטנה וגדולה.
הגדולה מבקעת את
ההורגות 3,6,7 - מצויות מראש כדימר לא אקטיבי, שפעול יגרום להן לבקע חלבונים רבים אחרים.
דוגמה למסלול של קספאזה
חיתוך דנא
חלבוני המטרה של ההורגות הם:
nuclear lamina
iCAD - inhibition of caspase activated DNAse
מרכיבים של שלד התא וצמתים בין תאיים.
inactive CAD+iCAD –> cleavage of iCAD –> activated CAD fragments DNA in linker
טכניקת
TUNEL - TdT-mediated dUTP nick end labeling
מוסף נוקלאוטיד מסומן פלוריסנטית
dUTP
לקצה 3 של מולקולות הדנא הנשברות, ככל שנראה יותר פלוריסנציה זה אומר שיש יותר קצוות שבורים.
לקרוא בספר
המסלול האקסטרינזי לאפופטוזיס
שפעול של רצפטור מוות - חלבונים טרנסממברנליים הכוללים: דומיין קשירת ליגנד, דומיין טרנסממברנלי, ודומיין תוך תאי בשם:
death domain
הרצפטורים הם הומוטרימרים ושייכים למשפ רצפטורי ה- TNF
including: TNF and Fas death receptor.
Fas ligand on on lymphocyte activates Fas receptor –>
domains on cytosolic tails bind adaptor proteins –>
bind initiator caspase forming a DISC
FADD - החלבון האדפטורי שנקשר מצד אחד לדומיין המוות ומצד שני לקספאזה 8
זה מאפשר לקספאזות להגיע קרוב אחת לשנייה ליצירת הדימר
המסלול האינטרינזי (המיטוכונדריאלי)
מתחיל מנזק פנימי –>
ממברנת המיטו’ מתפרקת וציטוכרום סי משתחרר לציטוזול עי
BAK and BAX
Apaf1 שם הוא ומשפעל את
יורכב אפופטוזום במבנה הקטמר מ- Apaf1 + Cyto’ c + CARD
זה יגייס קספאזה 9 עם קישור ל CARD
שתפעיל בסוף קספאזה 3 הורגת
המסלול האינטרינזי יכול להיות מופעל גם עי האקסטרינזי,
Bid החלבון
מקשר בין המסלולים
Bid החלבון
מקשר בין מסלול האפופטוזיס החיצוני לפנימי במצב בלתי פעיל בתא קספאזה 8 מבקעת אותו לתצורה פעילה בשם T-Bid הוא מועבר לממברנה החיצונית של המיטו' ומעכב חלבונים אנטי אפופטוטיים
Bcl2 משפחת
עוסקים בבקרה על אפופטוזיס, שמורים מאד באבולוציה, למשל חלבון מאדם יכול לפעול בתולעת
BH3 בעלי דומיין משותף
BH4 דומיין אנטי אפופטוטי
anti-apoptotic - Bcl2, BclX - כל הדומיינים
pro-apoptotic - effector Bcl2 - Bax, Bak
pro-apoptotic - BH3-only - Bad, Bim, Puma, Noxa
Bcl2 מנגנון פעולה של משפ
Bak and Bax
נמצאים במצב לא פעיל ומופרד על הממברנה החיצונית של המיטו
(Bcl2 האפקטור)
סיגנל אפופטוטי גורם להם לאגרגציה וזה משפעל אותם,
הם מעין תעלות המאפשרות לתוכן לצאת.
באק מצוי על הממברנה החיצונית, באקס שוחה בציטוזול וסיגנל אפופטוטי גורם לו להגיע
ההפעלה שלהם תלויה בחלבוני
BH3 ONLY
BCL2 האנטי אפופטוטיים
בהעדר סיגנל אפופטוטי, נקשרים לחלבוני האפקטור על הממברנה ומעכבים אותם
*קשורים לממברנה החיצונית של המיטו
BH3 ONLY הפרו אפופטוטיים
עם קבלת סיגנל אפופטוטי, חלבוני ה BH3 ONLY משופעלים, ומעכבים את BCL2 וכן מפעילים את חלבוני האפקטור על הממברנה BAKת BAX
בנוסף, הפעלה של
p53
כתגובה לנזק דנא, והוא בתורו פקטור שעתוק ל
Puma, Noxa
IAP - inhibitors of apoptosis חלבוני
IAPs Help Control Caspases
וגם
anti-IAP
מנטרלים את IAP
חלבונים מעכבי אפופטוזיס, התגלו בחיידקים שם בקטריופגים מייצרים אותם כדי למנוע מהתא המודבק להתאבד.
BIR כוללים דומיין
שמאפשר קישור ואינהיביציה של קספאזות
אינטראקציה ישירה עם קספאזות, פולי-יוביקווטינציה
anti-IAP
BIR בעלי מוטיב משותף שנקשר ל
ובכך מונעים ממנו קישור לקספאזה, ועוצרים את הפעילות המעכבת אפופטוזיס שלו, והתא מתאבד
the major mammalian IAP (called XIAP) or the two known mammalian anti-IAPs (called Smac/Diablo and Omi).
פקטורים חוץ תאיים שמונעים אפופטוזיס - הלא הם פקטורי הישרדות
פועלות בשלוש דרכים
קבוצת מולקולות סיגנל חוץ תאיות המעכבות אפופטוזיס
חשובות במיוחד במהלך ההתפתחות
בשלוש דרכים:
1. BCL2 הגברת שעתוק של
2. BH3-ONLY אינאקטיבציה של
Akt –> Bad-P inactivated –> Bad dissociates from Bcl2 –> Bcl2 not inhibited.
3. בדרוזופילה קסקדת
MAPK –I HID+P (which inhibits IAP now inactive) –> IAP active and prevents apoptosis
דוגמה לפקטורי הישרדות - התפתחות של תאי עצב
Figure 18–11 The role of survival factors
and cell death in adjusting the number
of developing nerve cells to the amount
of target tissue. More nerve cells are
produced than can be supported by the
limited amount of survival factors released
by the target cells. Therefore, some nerve
cells receive an insufficient amount of
survival factors to avoid apoptosis. This
strategy of overproduction followed by
culling helps ensure that all target cells are
contacted by nerve cells and that the extra
nerve cells are automatically eliminated.
ABT-737 מולקולה פרו אפופטוטית
מה היא קושרת?
מונע פעילות אנטי אפופטוטית
מולקולה הידרופובית
לטיפול במצבים יש מוטציה בחלבוני אנטי אפופטוטיים, שגורמת להם לפעילות יתר וחסימת מוות גם כשהוא הדבר הנכון.
למשל, התרופה הזו פותחה אחרי שפוענח מבנה הכיס בחלבוני
BCL2
אז היא נקשרת אליהם ומונעת מהם למנוע אפופטוזיס, התאים החולים מתים.
אפופטוזיס מוגבר או לא מספיק הוא בסיס למחלות
איסכמיה - מוות של תאים כתוצאה מנקרוזיס וגם אפופטוזיס
פגמים במנגנון מוות של לימפוציטים גורם להצטברות שלהם בטחול ובלוטות הלימפה, ומחלות אוטואימיוניות
אפופטוזיס לא מספק בסרטן,
Bcl2 - B cell lymphoma
מוטציית טרנסלוקציה גורמת לייצור מוגבר של החלבון, ומניעת אפופטוזיס כשצריך. כמו כן זה מוריד את הרגישות של התאים האלו לתרופות כימותרפיות שפועלות דרך אפופטוזיס
תאים מתמחים בפאגוציטוזה
מקרופאגים ונויטרופילים, מתפתחים מ
granulocyte/macrophage (GM) progenitor cell.
נויטרופילים:
משך חיים קצר מאד
מאקרופאגים:
משך חיים ארוך מאד - עד שנים
CSF
colony-stimulating factors (CSFs).
שולטים על התמיינות תאי הדם השונים מהאב הקדמון המשותף.
למשל איזה סוג תא יתמיין, מס החלוקות עד להתמיינות הסופית ועוד.
אם כי אלמנט חזק של מקריות בסוג התא שיתמיין
בלעדיו, ברירת המחדל של תאי הדם היא אפופטוזיס
CARD מהו?
CARD - caspase recruitment domain
דומיין קישור לקספאזה,
מצוי על Apf1, caspase 9
ומאפשר לו לקשור את הקספאזות ליצירת אפופטוזום
