|
ORIGINAL RESEARCH PAPER Wei, M. C. et al. Proapototic BAX and BAK: A requisite gateway to mitochondrial dysfunction and death. Science 292, 727-730 (2001) | | | FURTHER READING Finkel, E. The mitochondrion: is it central to apoptosis? Science 292, 624-626 (2001) | | | |
Cell survival and death are precisely regulated proxesses in early neural development
В ответ на стимулы, вызывающие гибель клеток, цитохром с высвобождается из митохондрий в цитозоль. Craig Thompson, Stanley Korsmeyer и др. показали, что про-апоптические белки и участвуют в высвобождении цитохрома с. Активация рецепторов death ведет к расщеплению белка, наз. , к образованию его укороченной активной формы, tBid. Это в свою очередь индуцирует гомо-олигомеризацию Bax и Bak, что м ведет к высвобождению цитохрома с.
Авт. использовали ретровирусный вектор для экспрессии tBid в mouse embryonic fibroblasts (MEFs). В то время, как дикого типа, Bak-дефицитные и Bax-дефицитные MEFs обнаруживают сморщенную, апоптическую морфологию, то Bax и Bak double-дейицитные MEFs не погибают.
Возможно, tBid-индуцированный апоптоз оперирует путем активирования Bax и Bak. Thompson, Korsmeyer и др. наблюдали, что Bax и Bak олигомеризуются - указывая на активный белок - в присутствии tBid. Bax, Bak-дейицитные MEFs не обнаруживают перераспределения цитохрома с из митохондрий в цитозоль.
Они обнаружили что в печени мышей tBid-зависимый апоптоз нуждается в Bax или Bak. Способствующие гибели стимулы - death receptor Fas - необходимы в жэтом случае, но и Bax с Bak также необходимы для гибели в ответ разные факторы, включая стрессовые сигналы от эндоплазматического ретикулема.
Авт. полагают, что "активация 'multidomain' про-апоптических членов, Bax или Bak,по-видимому, является существенным механизмом митохондриальной дисфункции, необходимой для гибели клетки в ответ на разные стимулы".
| ORIGINAL RESEARCH PAPER Cheng, E. H.-Y. A. et al. BCL-2, BCL-XL sequester BH3 domain-only molecules preventing BAX- and BAK-mediated mitochondrial apoptosis. Mol. Cell 8, 705-711 (2001) | PubMed | ISI | |
Семейство BCL-2 регулирует митохондртиальную интеграцию и активацию каспаз(Рис.). Члены про-апоптического семейства м.б. подразделены на 2 группы:'multidomain' члены, который обнаруживают консервацию последовательностей в BCL-2 homology (BH) доменах 1-3 и включают BAX и BAK; и 'BH3-domain only' группа, в которой BID, BIM, BAD and NOXA.
Korsmeyer и др. показали, что активированный BID (tBID) м. формировать стабильный комплекс с BCL-2. Этот комплекс формируется только тогда, когда BCL-2 является функциональным, и это коррелирует с защитой клеток от апоптоза, Авт. выявили также образование комплексов между BCL-XL и tBID, BIM и BAD; и снова, способность BCL-XL ингибировать апоптоз отражает его способность связывать эти белки. Это указывает на то, что анти-апоптические BCL-2 м. секвестрировать 'BH3-домен только' в белках, которые предупреждают их от активации BAX и BAK.
Korsmeyer и др. сравнивали эффекты делетирпования белков, которые действуют ниже митохондрий(Apaf-1, caspase-9 или caspase-3) при делетировании вышестоящих игроков, таких как Bax и Bak. Когда эмбриональные фибробласты мыши, в которых отсутствуют нижестоящие белки, были обработаны tBID,то они оставались жизнеспособными в течение 24 ч, но спустя 48 ч начали обнаруживаться признаки дисфункции митохондрий и гибели. В противоположность клетки с двойным нокаутом, у который отсутствует Bax и Bak, обнаруживали полную резистентность к апоптозу, который индуцируется всеми тестируемыми BH3-domain only молекулами. Очевидно, что окончательное предопределение к клеточной гибели происходит проксимальнее митохондрий на ступени активации BAX/BAK.
Все вместе показывает, где 'BH3-domain only' молекулы активируют мультидоменовые молекулы, чтобы запустить митохондриальный путь, который активирует как каспаза-зависимую гибель, так и каспаза-независимую митохондриальную дисфункцию.