Vypracovane-otazky-ke-zkousce

Druhý model nepředpokládá větší disrupci vnější mitochondriální membrány, ale takovou formaci kanálů, která umožní přenesení cytochromu c za spoluúčasti VDAC (známý jako mitochondriální porin) a kanálového proteinu Bcl2.

Kanálové proteiny BclX a Bcl2 udržují normální funkci mitochondriální membrány. Regulace jejich aktivity hraje centrální úlohu při apoptóze. Inhibicí této aktivity se změní permeabilita mitochondriální membrány, což vede, jak bylo řečeno, k uvolnění cytochromu c z mitochondrií do cytosolu. V cytosolu se cytochrom c naváže na protein označovaný jako Apaf 1 (Apoptotic Protease-Activating Factor 1), který také váže kaspasu 9 a dATP. Vazbou cytochromu c na tento komplex dochází ke spuštění aktivace kaspasy 9, která tak podněcuje apoptózu aktivací dalších kaspas. Nahromadění cytochromu c v cytosolu je markerem probíhající apoptózy. Inhibitory kaspasové aktivity nezabrání ruptuře vnější mitochondriální membrány, což prokazuje, že kaspasy nenatravují samy mitochondriální membránu.

Normální funkci kanálových proteinů BclX a Bcl2 ovlivňují další molekuly náležející k rodině BCL2. Jde o proapoptotické proteiny, které reagují s Bcl2 (inhibují normální funkci Bcl2) a navodí tak v buňce apoptózu. Proteiny označované jako BAD, které jsou normálně přítomny v cytoplasmě, navozují apoptózu po fosforylaci proteinkinasou. Uvolní se totiž z vazby na Bcl2 nebo BclX. Antiapoptózové cytokiny, které činí buňku „nesmrtelnou", musí mít BAD ve fosforylované formě. Jiný protein: BAXa (člen rodiny Bcl2) může vytvořit kanálek, který mění permeabilitu mitochondriální membrány (vytváří póry, kterými prochází cytochrom c).

Cílovým místem účinku aktivovaných kaspas je poly(ADP-ribosa)polymerasa (PARP) a DNA-dependentní proteinkinasa (DNA-Pks). Oba enzymy se účastní mechanismu opravy poškozené DNA. Dalším substrátem kaspas je U1-nukleoprotein, nukleární laminy, protein-kinasa C a složky cytoskeletu jako je aktin. Není však dosud objasněno, zda kaspasy degradují životně nezbytné složky přímo nebo prostřednictvím dalších efektorových molekul. Je možné, že oba způsoby jsou využívané.

Obr. : Zjednodušené schéma mechanismu apoptózy

Obr.: Dvě hlavní dráhy vedoucí k apoptóze

ARTS (apoptosis-related in TGFb signaling pathway) je nově objevený mitochondriální protein, který zprostředkovává apoptózu navozovanou různými proapoptózovými stimuly. Je klíčovým proteinem i pro jiné proapoptózové stimuly. Protein je kódován genem označovaným jako lidský septin-H5/PNUTL2/CDCrel-2b-gen. Protein obsahuje fosfát-vázající smrtící doménu (P-klička), která je zakonzervována ve všech septinech a v řadě různých tříd ATP/GTPas. Na rozdíl od jiných septinů, ARTS je lokalizován v mitochondriích a je translokován do jádra, kde koinciduje s apoptózovým signálem navozeným TGFb. Při mutaci, která vede k záměně aminokyselin GKS za ENP v pozici 137-139 v P-kličce, je narušena schopnost ARTS vstupovat do jádra, a tím i schopnost indukovat apoptózu.