Ohtsuka, T. et al. ASC is a Bax adaptor and regulates the p53–Bax mitochondrial apoptosis pathway. Nature Cell Biol.6, 121–128 (2004) | Article
Апоптические пути, по-видимому, полны адапторных белков, недавно идентифицирован пример apoptosis-associated speck-like protein (ASC). Но ASC не только имеет и pyrin domain и carboxy-terminal caspase-recruitment domain (CARD) — которые являются довольно необычными — теперь сообщается и о ассоцииации с про-апоптическим белком Bax и регуляции p53–Bax-intrinsic митохондриального пути апоптоза (Nature Cell Biology)
Авт. выявили индукцию экспрессии мРНК и белка ASC в присутствии p53. Промотор ASC содержит потенциальные распознающие p53 последовательности, это подтверждено специфическим белок-ДНК взаимодействием. Некоторые p53 гены-мишени м. затрагивать арест клеточного цикла или гибель, поэтому авт. вызывали избыточную экспрессиию ASC — это вызывало существенный апоптоз. Этот апоптический эффект однако заметно снижался в клетках, лешённых Bax. ASC кроме того усиливает клеточную гибель, если избыточно экспрессируется в присутствии генотоксических агентов.
Авт. использовали small interfering RNA (siRNA) чтобы оценить прямое влияние ASC на индукцию p53- или генотоксическим стрессом-обусловленного апоптоза. Снижение экспрессии ASC ингибирует апоптоз в обоих случаях, это указывает на то, что ASC является нижестоящим эффектором p53 в апоптоза, вызваннном повреждениями ДНК. Т.к. отсутствие Bax ингибирует ASC-индуцированный апоптоз и т.к. Bax обусловливает дисфункцию митохондрий за счёт высвобождения стимуляторов апоптоза, поэтому Ohtuka и др. исследовали эффекты избыточной экспрессии ASC на потенциал митохондриальных мембран и высвобождение cytochrome c. Bax+/+, но не Bax-/-, клетки, которые экспрессируют ASC имеют существенно пониженный мембранный потенциал и высвобождение cytochrome c в цитоплазму.
Большая часть белка ASC локализуется в митохондриальной фракции, а при анализе делеционных мутаций авторы установили, что N-терминальная pyrin область необходима для такой локализации. Присутствие CARD подсказало Ohtuka и др.оценить эффект ASC на каспазы. Procaspase-2, -3 и -9 расщепляются, чтобы превратиться в активные формы, но только когда присутствует Bax. ASC, подобно Bax, следовательно, локализуется в митохондриях и индуцирует апоптоз. Т.к. и ASC и Bax имеют некоторые общие свойства, такие как регуляция их с помощью p53, их митохондриальная и цитоплазматическая локализация и их про-апоптическая функция, то авт. исследовали возможность физической связимежду двумя белками, которая б. бы необходима в p53–Bax-intrinsic митохондриальном апоптическом пути. Эндогенный Bax, но не др. белки семейства Bcl2, взаимодействует с эндогенным ASC, снова посредством ASC's pyrin домена и оба белка ко-локализуются в цитоплазме и митохондриях.
Влияет ли ASC н алокализацию Bax? Избыточная экспрессия ASC увеличивает количество Bax в митохондриальной фракции, что сопровождается снижением уровня Bax в цитоплазме. Дальнейшие исследования показали, что экспрессия ASC вызывает конформационные изменения Bax и вызывает в результате его транслокацию в митохондрии. Наконец, воздействие siRNA на ASC ингибирует и конформационные изменения Bax и редуцирует транслокацию Bax в митохондрии после генотоксического стресса.
Итак, ASC действует иерархически ниже p53 в апоптозе, вызываемом повреждениями ДНК, и регулирует Bax-intrinsic митохондриальный путь. Имеется также доказательство того, что ASC м. обеспечивать активацию каспаз независимо от Bax, но необходимо подтверждение.