VL 13 Gimpl Apoptose II

Question 1

Wie viele Initiator und Effektor Caspasen sind bei der Apoptose bei Säugetieren beteiligt?

Answer 1

4 Initiator Caspasen
3 Effektor Caspasen

Question 2

Zur Aktivierung von Initiator Caspasen müssen diese in räumliche Nähe zueinander gebracht werden. Wie heißen die drei Komplexe, die das machen können?

Answer 2

Apoptosom
PIDDosom
DISC Komplex

Question 3

DISC (Death inducing signaling complex)
-> Wo lokalisiert?
-> Durch was aktiviert?
-> Welche Caspase wird aktiviert?

Answer 3

In Zellmembran lokalisiert
Besitzt Fas Rezeptor und wird deshalb durch Fas Ligand aktiviert
Aktiviert Caspase 8

Question 4

PIDDosom
-> Wo lokalisiert?
-> Durch was aktiviert (Achte auf den Namen!)?
-> Welche Caspase wird aktiviert?

Answer 4

p53 induced protein with death domains
Cytosol
p53
Caspase 2

Question 5

Apoptosom
-> Durch welche Komponenten wird es gebildet?

Answer 5

Apaf-1
Cytochrom C
dATP

Question 6

Wie sieht ein zusammengesetztes Apoptosom aus? (Grob)

Answer 6

Heptameres Radsystem

Question 7

Wo befinden sich im Apoptosom die einzelnen Komponenten:
Apaf-1
Cytochrom C
-> Caspase (Welche Nr.?)

Answer 7

Grün: Sieben mal Caspase 9, die jetzt in räumlicher Nähe ist.
Speichen des “Rades” werden durch Apaf-1 gebildet
Apaf-1 bindet an rote Kugeln (Cytochrom C)

Question 8

Wie erfolgt die Assemblierung zum Apoptosom?

Answer 8

Ausgangslage: Hub Domäne blockiert Cytochrom C Bindungsstelle.
1. +Cytochrom C -> Bindung
2. + dATP -> Rigidisierung
3. Assembly

Question 9

Welche Proteinfamilie ist entscheidend wichtig für die Apoptose?

Answer 9

Bcl-2 Familie

Question 10

Welche zwei Charakteristika hat die Bcl-2 Proteinfamilie?

Answer 10

1) Sind meist an der äußeren Mitochondrienmembran lokalisiert
2) Besitzen Pro- und Antiapoptotische Vertreter

Question 11

Welche Proteine an der Mitochondrienmembran wirken antiapoptotisch?

Answer 11

Proteine der Bcl-2 Gruppe

Question 12

Welche Proteine wirken apoptotisch an der Mitochondrienmembran?

Answer 12

Bax-Gruppe und BH3-only (Besitzt nur eine einzige BH3 Domäne, während Bax mehrere davon hat)

Question 13

Welche Aufgabe haben proapoptotische Proteine an der Mitochondrienmembran?
-> Welchen Effekt vermitteln sie?

Answer 13

Bilden in der äußeren Mitochondrienmembran einen Kanal durch den Cytochrom C austreten kann

Question 14

Wie wird die Wirkung von apoptotischen und antiapoptotischen Proteinen in der Mitochondrienmembran reguliert?
-> Welche Domäne ist wichtig?

Answer 14

Die Mitglieder der Bcl-2 Familie besitzen BH3-Domänen und können durch deren Bindung aneinander Dimere bilden.
Bcl-2 Dimer -> Antiapoptose
Bax Dimer -> Apoptose

Question 15

Wie sind BH3-only Proteine induzierbar?

Answer 15

Durch verschiedene Stressoren

Question 16

Was passiert wenn mehr aktive BH3-only Proteine vorliegen?

Answer 16

BH3-only bindet an Bcl-2 und verhindert dessen Dimerisierung -> Weniger Antiapoptotische Dimere -> Mehr Apoptotische Dimere

Question 17

Wie heißen die wichtigen, durch p53 aktivierbaren, BH3-only Proteine?

Answer 17

Puma und Noxa

Question 18

Wo ist unter physiologischen Bedingungen Cytochrom C lokalisiert?

Answer 18

Befindet sich in der inneren Mitochondrienmembran, zum Intermembranraum gerichtet

Question 19

Welche zwei Kanäle sind für den Transport von im Mitochondrium gebildeten ATP notwendig?

Answer 19

ANT: Adenine-nucleotide translocator
VDAC: Voltage-dependent anion channel

Question 20

Was benötigt der Komplex aus ANT und VDAC um zu funktionieren?

Answer 20

VDAC muss an Bcl-2 gebunden sein

Question 21

Was passiert, wenn Bcl-2 durch Bindung an apoptotische Proteine nicht mehr an VDAC binden kann?

Answer 21

Es bilden sich Poren in der Mitochondrien Außenmembran
-> Ausstrom von Cytochrom C

Question 22

Wie läuft der intrinsische Weg (mitochondrialer Weg) der Apoptose ab?

Answer 22

Hoher Calcium Influx in die Zelle (Oder DNA-Schädigung, Zytotox. Ereignisse etc.)

-> Mitochondrien puffern die intrazelluläre Calcium Konzentration ab
-> Wenn dies zu viel ist binden proapoptotische Faktoren an das Mitochondrium
-> In der äußeren Mitochondrienmembran bilden sich Poren
-> Cytochrom C wird freigesetzt und gelangt über die äußere Mitochondrienmembran ins Cytoplasma
-> Induziert Apoptosom
-> Aktiviert Initiator Caspase 9
-> Aktiviert Effektor Caspasen

Question 23

Wie läuft die durch den extrinsischen Weg vermittelte Apoptose ab?

Answer 23

Extrinsischer Weg

Vermittelt über Fas Ligand

An der Zelloberfläche bindet ein Initiator (Fas Ligand) an Fas Rezeptor

-> Initiator Procaspase-8 wird zu Initiator Caspase-8 umgesetzt
-> Initiator Caspase-8 aktiviert Effektor Caspasen

Question 24

Bei welchen Zellen läuft der extrinsische Weg der Apoptose ab?

Answer 24

Betrifft Zellen des Immunsystems

Question 25

Wie stehen extrinsisch und intrinsisch vermittelter Weg miteinander in Verbindung?

Answer 25

Beim extrinsischen Weg wird Initiator Caspase 9 aktiviert
-> Schneidet Bid zu tBid (Truncated)
-> tBid kann als proapoptotisches Protein an Mitochondrium binden und dort den intrinsisch vermittelten Weg der Apoptose anschalten

Question 26

Was sind “Pseudo”-Caspasen?

Answer 26

Haben ähnliche Domänen wie Initiator Caspasen, besitzen aber keine Enzymatische Aktivität.
-> Sind wie die Inhibitoren (IAPs) in der Lage die Caspase Aktivität im Cytosol zu senken.

Question 27

Welcher Signalweg kann Apoptose unterdrücken?

Answer 27

PI3-Akt-Kinase-Weg
Ist eine RTK, die PI3K aktiviert und diese aktiviert Akt

Question 28

Beim PI3-Akt-Kinase-Weg handelt es sich um eine RTK, die PI3K aktiviert und diese aktiviert Akt. Welche Proteine phosphoryliert Akt und wie wird damit die Apoptose unterdrückt?

Answer 28

1) Phosphoryliert Transkriptionsfaktor (FKH) für apoptotische Proteine (Fas Ligand/Bim)
-> Bindet an 14-3-3 und kommt nicht mehr in Zellkern
2) Phosphoryliert Transkriptionsfaktor (Z.B. CREBP)
-> Mehr Bcl-2 und IAPs
3) Phosphoryliert Bad (Proapoptotisches Protein)
-> Bindung an 14-3-3
-> Kann nicht mehr an Mitochondrium binden
4) Phosphoryliert Mdm2
-> Mdm2 in Zellkern
-> Abbau p53