Kaspazlar , Kaspazların sınıflandırılması, aktivasyonu ve substratları
Kaspazlar (“Caspases”), sistein proteazlardır ve aspartik asitten sonraki peptid bağını kırarlar. Hücrede inaktif (zimojen) olarak bulunurlar ve proteolitik olarak birbirlerini aktifleştirirler. Böylece bir kaskad şeklinde işlerler. Apoptozisde hücreyi parçalayan yani apoptotik morfolojinin oluşumunu sağlayan etkenler “effectors” olarak bilinirler.
Kaspazların sınıflandırılması:
Kaspaz-1 (ICE)
Kaspaz-2 (ICH-1, Nedd-2)
Kaspaz-3 (CPP32, Apopain, Yama)
Kaspaz-4 (ICH-2, TX, ICEreıı)
Kaspaz-5 (ICErelııı, TY)
Kaspaz-6 (Mch2)
Kaspaz-7 (ICE-LAP3, Mch3, CMH-1)
Kaspaz-8 (FLICE, Mch5, MACH)
Kaspaz-9 (Mch6, ICE-LAP6)
Kaspaz-10 (Mch4)
Kaspaz-11 (ICH-3)
Kaspaz-12
Kaspaz-13 (ERICE)
Kaspaz-14 (MICE)
Kaspazların aktivasyonu: İnaktif (zimojen) formdaki kaspazlar kırılarak aktifleşirler ve dimerize olurlar. Kaspaz aktivasyonu (dimerizasyonu) ya hücre yüzey ölüm reseptörlerinin aktivasyonu ya da kaspaz-9 bağlayıcı protein olan apaf-1’in oligomerize olmak üzere indüklenmesi ile gerçekleşir. Apaf-1’in indüksiyonu ise sitokrom c’nin mitokondriden salıverilmesi ile gerçekleşir. Apaf-1’in oligomerizasyonu kaspaz-9 monomerlerinin biraraya getirilmesini sağlar. Böylece aktifleşen kaspaz-9, kaspaz-3’ü aktifleştirir.
Mitokondriden ayrıca AIF (apoptosis indükleyici faktör)’ler salıverilir. Bunlar henüz bilinmeyen bazı nükleazları aktifleştirerek DNA degredasyonuna yol açarlar ama bunların nükleusda yol açtığı morfoloji değişikliği apoptozisde tipik olarak görülen tipde değildir. Daha ziyade, net olarak seçilebilen sınırlardan ziyade düzensiz sınırlı ve periferik yerleşimli dağınık nükleus parçaları şeklindedir.
Her dokunun eksprese ettiği kaspaz tipi farklı olabilir. Bu durumda farklı dokular için farklı kaspazların aktivasyonu yoluyla apoptozisin gerçekleştiği düşünülebilir. Örneğin, periferik T hücreleri ultraviole ile indüklenmiş apoptozise gitmek için ne kaspaz-3’e ne de kaspaz-9’a gereksinim duyarlar. Oysa, embriyonik stem hücreler bu durumda her iki kaspaza da gereksinim duyarlar. Hatta hücrelerin değişik farklılaşma derecelerinde değişik kaspazların aktivasyonuna gereksinim duyulabilir. Örneğin, periferik T hücreleri Fas’ın aktivasyonuna yanıt olarak gelişen apoptozisde kaspaz-3’e gereksinim duyarlar ama timositler kaspaz-3 eksikliğinde yine Fas’la indüklenen bir apoptozise gidebilirler.
Kaspazların substratları:
PARP: Poli (ADP-Riboz) Polimeraz’dır. DNA tamir mekanizmasında rol alan bir enzimdir.
DNA-PK: DNA bağımlı bir protein kinazdır.
PRb: Retinoblastoma geninin ürünüdür. Hücre siklusunun durdurulmasında rol alır. Lamins: Nükleus membranın da yer alan yapısal proteinlerdir.
NuMA: Nukleus mitotik aparatus protein.
Fodrin: Hücre iskeletinde yer alan yapısal bir proteindir.
β-Aktin: Hücre iskeletinde yer alan yapısal bir proteindir.
Mdm2: Tümör süpressör protein olan p53’ün inaktivasyonunu sağlayan bir proteindir.
Cyclin A2: Hücre siklusunda rol alır, ve siklusun ilerlemesini sağlar.
Presenilin: Alzheimer gibi nörodejeneratif hastalıklarda biriktiği görülen bazı bileşiklerdir
Others: Metabolik aktivitelerden sorumlu bazı kinazlar gibi.
Dr. Engin ULUKAYA Biyokimya Anabilim Dalı
http://biyokimya.uludag.edu.tr/apoptozis_ders_notu.pdf
Genel Biyoloji
-
Protista Alemi ve Genel Özellikleri
-
Hücrelerdeki farklı ve benzer yapılar
-
Ses Nedir ? Ses Nasıl Oluşur?
-
Kültürü Yapılan Fitoplankton Türleri Nelerdir?
-
Apoptoz: Programlı Hücre Ölümü Nedir?
-
Ribozom ve Protein Sentezi
-
Mikrotübüller ve İplikçikler
-
Hücre Zarları
-
Lipid Çift-Katmanın Keşfi
-
Biyoreaktör
-
Telomerler ve İnsan Telomerinin Kristalik Yapısı
-
Hücre Biyolojisinin Tarihsel Gelişimi
-
Hücre biyolojisi nedir ?
-
Biyolojik Çeşitlilik Nedir ?
-
Sinir Sistemi Yapısında Bulunan Hücre Tipleri ve Özellikleri Nelerdir?
