грамованої клітинної загибелі. Перші докази наявності генетичної програми клітинної смерті (ПКС) були отримані при вивченні розвитку нематоди Caenorhabditis elegans. Цей черв'як розвивається всього за три доби, і його малі розміри дозволяють простежити за долею всіх його клітин, починаючи з ранніх етапів дроблення до статевозрілого організму.
Виявилося, що при розвитку С.elegans утворюється всього 1090 клітин, з яких частина нервових клітин у кількості 131 штуки спонтанно гине шляхом апоптозу і в організмі залишається 959 клітин. Були виявлені мутанти, у яких процес елімінації 131 клітини був порушений. Були виявлені два гени ced - З і ced - 4 , продукти яких викликають апоптоз 131 клітини.
Якщо у мутантних C.elegans ці гени відсутні або змінені, то апоптоз не настає і дорослий організм складається з 1090 клітин. Був знайдений і інший ген - ced - 9, який є супрессором апоптозу: при мутації ced - 9 всі 1090 клітин гинуть. Аналог цього гена був виявлений у людини: ген bcl - 2 також є супрессором апоптозу різних клітин.
Виявилося, що обидва білка, які кодуються цими генами, - Ced - 9 і Bcl - 2, мають один трансмембранний домен і локалізуються у зовнішній мембрані мітохондрій, ядер і ЕПР.
Система розвитку апоптозу виявилася дуже схожою у нематоди і хребетних тварин, вона складається з трьох ланок: регулятора, адаптера і ефектора. У C.elegans регулятором є Ced - 9, який блокує адаптерний білок Ced - 4, який в свою чергу не активує еффекторний білок Ced - З, протеазу, яка діє на білки цитоскелета і ядра (табл. 16).
У хребетних система ПКС складніша. Тут регулятором є білок Bcl - 2, який інгібує адаптерний білок Apaf - 1, стимулюючий каскад активації спеціальних протеїназ - каспаз. [13,9]
Каспаз - цістеіновие протеази, які розщеплюють білки по аспарагінової кислоті, в клітці каспаз синтезуються у формі латентних попередників - прокаспаз, існують ініціюють і ефекторні каспаз. Инициирующие каспаз активують латентні форми ефекторних каспаз, субстратами для дії активованих каспаз служать більше 60 різних білків
Це, наприклад, киназа фокальних адгезійних структур, інактивація якої призводить до відділення апоптичних клітин від сусідів; це ламіни, які при дії каспаз розбираються; це цитоскелетних білки (проміжні філаменти, актин, гельзолін), інактивація яких призводить до зміни форми клітини і до появи на її поверхні бульбашок, які дають початок апоптичні тільцям; це активируемая протеаза CAD, яка розщеплює ДНК на олігонуклеотидні нуклео-Зімніть фрагменти; це ферменти репарації ДНК, придушення яких запобігає відновлення структури ДНК, і багато інших.
Одним із прикладів розгортання апоптозного відповіді може бути реакція клітини на відсутність сигналу від необхідного трофічного фактора, наприклад фактора росту нервів (NGF), або андрогену.
У цитоплазмі клітин у присутності трофічних факторів знаходиться в неактивній формі ще один учасник реакції - фосфорильований білок Bad, В відсутність трофічного фактора цей білок дефосфорилюється і зв'язується з білком Всl - 2 на зовнішній мітохондріальній мембрані і цим інгібує його антиапоптозних властивості. [13,9]
Після цього активується мембранний іпроапоптична білок Вах, відкриваючи шлях іо...
