Генетический контроль апоптоза

Министерство  образования и науки, молодёжи и  спорта Украины

Харьковский национальный университет имени  В.Н. Каразина 
 
 
 

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ  КОНТРОЛЬ АПОПТОЗА 
 
 
 
 

Курсовая  работа

                                                                                   по курсу «Генетика развития» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Харьков  2011г 
 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1.Пути апоптоза в клетке

2.   Молекулярные механизмы регуляции апоптоза

2.1 Белок  р-53 — элемент системы контроля за апоптозом

2.2 Семейство  Всl-2-белков, регулирующих апоптоз

2.3Регуляция  экспрессии С095(Fas/АР0-1)-рецептора другими клеточными рецепторами

2.4 Регуляция  апоптоза цитокинами

3.Апоптоз у растений.

Вывод 

Введение  

Апопто́з— программируемая клеточная смерть, регулируемый процесс самоликвидации на клеточном уровне, в результате которого клетка фрагментируется на отдельные апоптотические тельца, ограниченные плазматической мембраной. Фрагменты  погибшей клетки обычно очень быстро (в среднем за 90 минут) фагоцитируются макрофагами либо соседними клетками, минуя развитие воспалительной реакции. Морфологически регистрируемый процесс  апоптоза продолжается 1—3 часа. Одной  из основных функций апоптоза является уничтожение дефектных (повреждённых, мутантных, инфицированных) клеток. В  многоклеточных организмах апоптоз  к тому же задействован в процессах  дифференциации и морфогенеза, в  поддержании клеточного гомеостаза, в обеспечении важных аспектов развития и функционирования иммунной системы. Апоптоз наблюдается у всех эукариот, начиная от одноклеточных простейших и вплоть до высших организмов. В  программируемой смерти прокариот  участвуют функциональные аналоги  эукариотических белков апоптоза.Исследования программируемой клеточной смерти ведутся с конца 1960-х годов. Термин «апоптоз» был впервые употреблён в 1972 году в работе британских учёных — Дж. Керра, Э. Уайли и А. Керри. Одними из первых к изучению генетики и молекулярных механизмов апоптоза приступили С. Бреннер, Дж. Салстон и  Р. Хорвиц, все трое в 2002 году были удостоены  Нобелевской премии по физиологии или  медицине за открытия в области генетической регуляции развития органов и  за достижения в исследованиях программируемой  клеточной смерти. В настоящее  время установлены основные механизмы  реализации апоптоза в эукариотических  клетках, активно ведутся исследования регуляторов и активаторов апоптоза. Интерес учёных связан с возможностью применения знаний о программируемой  клеточной смерти в медицине при  лечении онкологических, аутоиммунных и нейродегенеративных заболеваний.По предположительным оценкам порядка 1010—1011 клеток человеческого тела ежедневно  погибает путём апоптоза.[1] 
 

1. Пути  апоптоза в клетке

 Существуют  два основных пути апоптоза  в клетке:митохондриальный путь  и путь через рецепторы апоптоза.

1. Рецепторы  апоптоза - семейства белков CD95 (Apo-1 или Fas) и TNF-R (фактор опухолевого  некроза). TNF-альфа высоко цитотоксичная  молекула, использовалась как лекарство  против рака. TNF-R1 рецептор широко  распространен и поэтому не  может быть избирательным. Другие  представители этого семейства  (не все) имеют домен клеточной  смерти (DD) - домен белок-белкового  взаимодействия связывающийся с  белком адаптором, таким как  FADD. Активация рецепторов апоптозалигандами  (например, CD-95L и TNF-альфа приводит  к активации каспазы-8, запуская  каскад реакций ведущих к апоптозу.

2. Митохондриальный  путь. Митохондрии выполняют центральную  роль в апоптозе, при этом наблюдается  увеличение проницаемости митохондриальной  мембраны. Баланс между про- и  анти-апоптозных членов семейства  Bcl-2 регулирует выход про-апоптозных  веществ из митохондрий, ведущих  к запуску апоптоза, таких как  AIF, эндонуклеаза G, Smac/DIABLO и цитохром C. Утечка цитохрома-С из митохондрии  приводит к образованию апоптосомы  в цитоплазме, которая активирует  каспазу-9 и запускает клеточную  смерть.

 Оба  пути приводят к активации  каспаз и запуску каскада реакций  приводящих к гибели клетки.

Каспазы (caspase) - ферменты расщепляющие белки  по остаткам аспартата. Они содержат цистеиновые остатки на своих  активных центрах. Многие изоформыкаспаз ведут к апоптозу. Они могут  быть активированы двумя путями: через  рецепторы апоптоза и митохондрии.

 Первая  открытая каспаза - Ced-3 (Cell Death-3), обнаруженная  у нематоды C. elegans. Мутация Ced-3 предотвращала  гибель 131 клетки в процессе нормального  развития нематоды. Гомолог Ced-3 у  млекопитающих - интерлейкин-1альфа-преобразующий  фермент (ICE) и был позже назван  ингибитор каспазы-1.

Каскад  активации каспаз

Известно 14 каспаз, которые подразделяются на инициаторы, эффекторы и стимуляторы. Инициаторы (каспаза-8 и -9) расщепляют и  активируют каспазыэффекторы (каспаза-3). Эффекторы расщепляют различные белки, что ведет к гибели клетки. Активация каспаз ведет к запуску протеолитического каскада реакций ведущих к гибели клетки. При этом одни каспазы активируют другие - амплификация сигнала. Каспаза представляет собой тетрамер, состоящий из двух больших (~20kDa) и двух малых субъединиц (~10kDa). Большая и малая субъединицы образуется в результате расщепления прокаспазы. Каспаза содержат два активных центра QACXG. Ингибирующий домен (DED или CARD) может быть вырезан из каспазы.Эффекторныекаспазы активируются другими каспазами (трансактивация). Инициаторныекаспазы активируются автоактивацией, которая происходит при взаимодействии нескольких прокаспаз (например, прокаспаза-8 и DISC). Рецептор апоптоза сам по себе не обладает протеазной активностью.

 Активация  каспазведет к различным последствиям: каспаза-9 разрушает ядерные поры, что ведет к проникновению в ядро каспаз-3 и -7. Каспаза-3 расщепляет ингибирующую субъединицу ICAD в двух местах. Выпуск CAD приводит к расщеплению ДНК между нуклеосомами.

Каспазы ведут к реорганизации цитоскелета  и распаду клетки на апаптозные тельца.

Каспазы - семейство цистеиновыхпротеиназ, главные эффекторы апоптоза, существуют в клетке как неактивные проформы и зимогены, которые расщепляются на активные формы ферментов, активируя  апоптоз.

Лиганд-->рецептор смерти-->активация инициаторов  каспаз (каспаза-8, -10)-->каскад активации  других каспаз>активация каспаз-3, -6-->инактивация клеточных структур.

Разрушение  клеточных структур при апоптозе:

 Фрагментация  хромосомной ДНК неактивный фермент  CAD в комплексе с ICAD (ингибитор  CAD-фактор фрагментации ДНК) расщепляется  каспазой-3 высвобождая CAD, кот разрезает  ДНК м-унуклеосомами

Инактивация ферментов вовлеченных в репарацию  ДНК - фермент поли (ADF-ribose) полимераза, или PARP- первый белок обнаруженный как  субстрат для каспаз. PARP вовлекается  в репарацию ДНК и катализирует синтез (ADF-ribose) и закрепляет на цепи ДНК ломая и изменяя ядерные  белки. Способность PARP репарировать разрушения ДНК предотвращается последующим  расщеплением PARP каспазой-3

Инактивация белков вовлеченных в репликацию. Каспазы могут инактивировать ДНК  топоизомеразу II, способствуя разрушению ДНК.

 Разрушение  структурных ядерных белков. Каспаза-6 разрушает ламины разрушая ядро, что приводит к конденсации  хромосом.

 Чувствительность  клеток к стимулам изменяется  в зависимости от экспрессии  про- и анти-апоптозных белков (Bcl-2 белок ингибитора), серьезности  стумулов и стадии клеточного  цикла. Распад клетки на везикулы, переход фосфатидилсерина из внутреннего монослоя цитоплазматической мембраны в наружный монослой, уменьшение объема клетки, сморщивание цитоплазматической мембраны, конденсация ядра (апоптозные тельца), фагоцитирующиеся макрофагами и клетками-соседями.

 Инициаторы  апоптоза:

- внешние сигналы (связывание лигандаиндуцирующего смерть рецептором на клеточной пов-ти), быстрый вариант а

гранзим B может доставляться в клетки цитотоксичными T лимфоцитами, когда они узнают инфицированную клетку, активирует каспазы-3, 7, 8 и 10.

-клеточный стресс – радиация, химикалии, вирусная инфекции, недостаток фактора роста, ox стресс | кол-во bcl-2 белков определяет кол-во стресса необходимого для запуска а. Если митохондрии не справляются с удалением активных форм O2, последнии инициируют открытие пор во внеш. м-не и выход в цитозоль белка, ответственного за каскад реакций, ведущих к синтезу протеаз, нуклеаз

 Митохондрия  может быть ключевым регулятором  каспазного каскада и апоптоза - избавление от цитохрома С  в митохондрии может вести  к активации каспазы 9 и затем  каспазы 3. Этот эффект достигается  через образование апоптосомы  – мультипротеинового комплекса  включающего цитохром C, Apaf-1, прокаспазу 9 и АТФ[2] 
 
 
 

2. Молекулярные  механизмы регуляции  апоптоза

Накопившиеся  в литературе данные показывают, что  молекулярные механизмы, ответственные за апоптоз, консервативны среди организмов. Для примера: нематодный ген ced-9,который предохраняет от апоптоза в С. elegans, похож на человеческий протоонкогенBcl-2, который предохраняет от самоубийства многие клетки. В дополнение к этому, нематодный ген ced-3, который вызывает клеточную смерть у С. elegans, похож на человеческий ген IСЕ. Более того, нематодный ген ces-2,который вовлечен в регуляцию апоптоза в специфических нейронах, структурно похож на человеческий транскрипционный фактор HLF (hepaticleukemiafactor). Таким образом, механизмы апоптоза могут быть консервативны как среди простейших, так и среди сложных видов. Однако эволюция внесла некоторые новые механизмы передачи сигнала в предсуществующий каскад программированной клеточной смерти.

2.1 Белок р-53 — элемент системы контроля за апоптозом

Центральным компонентом системы контроля за апоптозом является белок р53. Именно на р53 сходятся многообразные сигналы, сообщающие о возникновении «нештатной» ситуации. При этом происходит быстрое увеличение экспрессии р53 и переход в функционально активное состояние.р-53 запускает ряд внутриклеточных процессов, ведущих к самоограничению или к самоубийству клетки. Дикий тип гена р53 (mtр-53) индуцирует апоптоз, а протоонкогеныВсl-2 и Всl-х его блокируют. В результате мутации гена дикого типа образуется мутантный тип гена р53 (mtp-53) и клетка теряет способность к естественной смерти (апоптозу), следствием чего является возникновение опухоли. Дикий тип гена р-53 является геном-супрессором, ингибирующим трансформацию клеток, мутантный ген р-53 является онкогеном, который, наряду с другими онкогенами, участвует в механизмах канцерогенеза. Дикий ген р-53 не только индуцирует апоптоз, но также блокирует клеточный цикл, возможно, совместно с с-myc-геном, на стадии G1 или перехода фазы G1 в S-фазу. Дикий тип человеческого гена р53 и температуро-чувствительные мутанты индуцируют экспрессию СD95(Fаs/АР0-1)-антигена. Когда клетки линий Н358, Н460 и К562 трансфецировалитемпературо-чувствительными мутантами, то экспрессия СD95(Fаs/АР0-1)-антигена повышалась в 4-6 раз. Таким образом, онкоген вызывает в клетках два эффекта: он останавливает клетки в G1/S фазе клеточного никла и является триггером апоптоза.

2.2 Семейство Всl-2-белков, регулирующих апоптоз

Всl-2. Первым обнаруженным белком, регулирующим апоптоз, был Всl-2, кодируемый протоонкогеномВсl-2.Транслокация гена приводила к развитию фолликулярнойлимфомы у человека. Затем было выявлено целое семейство Всl-2-генов, контролирующих апоптоз. На сегодняшний день уже клонировано девять гомологов Всl-2 у млекопитающих и два вирусных гомолога. Эволюционный анализ показал, что будут открыты еще новые гомологи Всl-2. В табл. 3.1 представлена топология белка Всl-2 и домены семейства Всl-2.

Таблица 2.1

Члены семейства протеинов Всl-2, или подобно Всl-2, угнетают апоптоз, или, подобно Вах, индуцируют апоптоз. В табл. 3.2 показано влияние белков семейства Всl-2 на апоптоз.

Ранние  работы показали, что Всl-2 функционирует как центральная репрессорная молекула апоптоза. ПротоонкогенВсl-2 впервые был описан как результат хромосомнойтранслокацииt(14; 18) в 85 % В-клеточных фолликулярных лимфом человека. Эта транслокация переносит Всl-2 из его нормальной позиции в 18q21 в локус Н-цепи lg в 14q32. Это приводит к транскрипционнойдисрегуляции гена Вcl-2 и гиперэкспрессии белка Вcl-2 в лимфомных клетках. Белок, кодируемый Всl-2, является интегральным мембранным протеином с молекулярной массой 25 кДа, который локализован в митохондриальной

Таблица 2.2

мембране, околоядерной мембране и гладком эндоплазматическом ретикулюме. Этот белок защищает клетки от программированной клеточной смерти в некоторых экспериментальных системах и имеет онкогенный эффект, так как снижает апоптоз. Всl-2 рассматривается как важный регулятор процесса апоптоза.

В настоящее  время активно изучается механизм действия Всl-2. Была выявлена многогранность функции белка Всl-2. Интенсивные исследования биохимического базиса действия протоонкогенаВсl-2 показали, что он обладает двойным действием: может функционировать как ионовый канал, а также как адапторный белок.

Белки семейства Всl-2 не имеют гомологичных аминокислотных последовательностей с другими белками. Однако, трехмерная структура Всl-хL похожа на трехмерную структуру порообразующих доменов некоторых бактериальных токсинов, которыедействуют как каналы для ионов или белков. Близкими по структуре к Всl-хL являются дифтерийный токсин, который транспортирует фрагменты токсина через клеточную мембрану, и бактериальные порообразующие колли-цины, которые убивают Е. соli путем образования неселективных ионовых каналов. Исходя из этой близости, предположили, что семейство белков Всl-2 может функционировать как каналы для ионов и белков. Действительно, за последние годы накопились веские доказательства, полученные из экспериментов на трансфецированных клетках, а также на синтетических липидных мембранах,

о том, что Всl-2 может иметь мембранную транспортную функцию, такую как перекачивание ионов Са²⁺ и перенос белков через внутриклеточные мембраны, на которых Всl-2 и его гомологи локализованы, а именно, на митохондриальной мембране, эндоплазматическом ретикулеме и ядерной мембране. Механизм, с помощью которого Всl-2 и Всl-xL. открывают каналы в мембранах, в деталях не выяснен, но предварительные результаты говорят о том, что процесс может быть похож на механизм действия бактериальных токсинов. По аналогии с другими природными и синтетическими каналами альфа-хеликсного типа, две или больше молекул Всl-2 и Всl-xLобразуют кольцо, проходящее через мембрану. Сколько молекул участвует в образовании кольца, неизвестно.

Повышенная  экспрессия Всl-2 ингибирует транзит веществ из митохондрий, тогда как сверхэкспрессияВах индуцирует транзит. Подобно другим белкам, регулирующим мегапоры на мембране, Всl-2 и Вах могут модулировать мегапоры или участвовать в образовании мега- пор, возможно, контролируя поток ионов, закрывая или открывая мегапоры. Блокирующее действие на апоптоз Всl-2 может заключаться в блокаде транспорта из митохондрий питохрома С, являющегося важнейшим звеном в каскаде реализации сигнала смерти.

Хотя  вновь обнаруженная канальная активность белков семейства Всl-2 может быть решающей в их функции регуляциижизни и смерти, эти протеины обладают другим путем контроля над апоптозом. Всl-2 и Всl-хLсвязываются с 11 белками, участвующими в передаче сигналаапоптоза: с протеин-киназойRaf-1, спротеин-фосфатазакальценеурином, с GТР-азами R-Ras и Н- Ras, с р53-связывающим белком р53-ВР2, с прион-протеином Рr-1 и некоторыми другими белками с неизвестной функцией, включая СЕD-4, ВАG-1, NIР-1, NIР-2, NIР-3. Функция этих белков была описана в разделе «Передача сигнала апоптоза». По схеме, предложенной Л. Кеей, главная роль в контроле за апоптозом отводится белку СЕD-4, посредством которого Всl-2 воздействует на каскад протеаз (Саsраsеs), реализующих апоптоз. На рисунке представлена схема функций Всl-2 и топология человеческогоВсl-2. О взаимодействии Всl-2 с другими белками известно крайне мало. Таким образом, Всl-2 и Всl-хLдействуют, с одной стороны, как канальная система, а с другой стороны, как адаптерный белок, регулирующий апоптоз.

Всl-2экспрессирован во многих тканях во время дифференцировки и во взрослом организме. Всl-2 отсутствует на примитивных зрелых гемопоэтических предшественниках, но экспрессирован на высоком уровне в незрелых предшественниках Т- и В-клеток. Всl-2 отсутствует в течение фазы перестройки генов рецептора антигена, но, по мере созревания Т- и В-клеток, его экспрессия усиливается. Покоящиеся лимфоциты периферической крови сильно экспрессируютВсl-2, а также СD95(Fas/АР0-1)-антиген. Однако они резистентны к Fasопосредованномуапоптозу. В В-клетках зародышевых центров лимфатических узлов, в которых происходит соматическая мутация и селекция для высокоавидного связывания, экспрессия Всl-2 снижается. В активированных invitro или invivo Т-лимфоцитах экспрессия Всl-2 снижается.

Таким образом, количество Вс1-2 коррелирует с чувствительностью клеток к апоптозу: в процессе селекции он экспрессирован на низком уровне, а после созревания его экспрессия повышается.Всl-2 отсутствует в нейтрофилах периферической крови. Однако, нейтрофилы экспрессируют СD95(Fas/АРО-1)-антиген и, в отличие от лимфоцитов, чувствительны к Раз-опосредованномуапоптозу.

Моноциты  периферической крови слабо экспрессируютВсl-2.

Так как  Всl-2 является эффективным ингибитором клеточной смерти в различных клеточных типах, включая Т- и В-клетки, модуляция эндогенного уровня Всl-2 может быть физиологическим механизмом, контролирующем переживание и смерть лимфоцитов. Сведения о регулирующей роли Всl-2 в цитотоксических действиях Т-лимфоцитов довольно противоречивы. Особенно это касается блокады цитотоксических Т-лимфоцитов, осуществляющих лизис клеток путем передачи клеткам-мишеням перфоринов и гранзимов, и Th1+CD4+- Т-лимфоцитов, осуществляющих свое действие путем презентации Раз-лиганда и индукции Fas-опосредованного апоптоза. Всl-2 регулирует цитолитическую активность как Тh1-клеток, так и цитотоксических Т-лимфоцитов, осуществляющих лизис клеток-мишеней с помощью перфоринов. СверхэкспрессияВсl-2 угнетает оба пути уничтожения клеток-мишеней. Напротив, показано, что Всl-2 контролирует только цитотоксическое действие Т-лимфоцитов, опосредованное гранзимами и перфоринами, но не Раз-опосредованный апоптоз. Опыты на трансфектантах показали, что введение в Раз-чувствительные клеточные гены Всl-2 ингибирует Fas-опосредованный апоптоз. Это было показано на линиях рака молочной железы и глиомной линии клеток. В Раз-трансфектированных клетках рака молочной железы линии МСР-7 Всl-2 и Всl-х ингибировали Fas-опосредованный апоптоз. Введение в Fas-чувствительную линию глиомных клеток гена Всl-2 ингибировало Раз-опосредованный апоптоз.

Гиперэкспрессия белка Всl-2 приводит к неопластическому росту клеток. Исследования лейкозных больных показали, что,действительно, подъем уровня экспрессии Всl-2 ассоциировал с резистентностью к различным химиотерапевтическим агентам. Однако у больных раком молочной железы, где белок Всl-2 экспрессирован в 80 % случаев, наоборот, утрата экспрессии Всl-2 коррелирует с плохим прогнозом рака молочной железы. При этой патологии экспрессия белка Всl-2 коррелирует с экспрессией рецепторов к эстрогену и прогестерону. Эти различия могут быть связаны с тем, что в разных типах опухолей проявляется разная роль Всl-2.

Лейкозные клетки больных ХМЛ резистентны  к индукции апоптоза химиопрепаратами вследствие гиперэкспрессииВсl-2, однако чувствительны к апоптотическому лизису Т-лимфоцитами.

Вах впервые был изолирован путем совместнойиммунопреципитации с Всl-2. Вах снижает способность Всl-2 и Всl-х угнетать апоптоз, но сам по себе не дает сигнал клеточной смерти. Полагают, что для регуляции ответа клетки на сигналы смерти, такие, как, например, удаление факторов роста, скорее всего, имеют значение соотношения про- и анти-апоптотических белков. Если преобладает Вах, то клетки в ответ на сигнал смерти погибают, а если преобладает Вс!-2 или Всl-х, то клетки игнорируют сигнал смерти. В лимфоидных органах Вах обнаружен в мононуклеарах периферической крови, нейтрофилах, миндалинах, селезенке и тимусе, в Т- и В-клетках, NК-клеткаx и моноцитах человека. Экспрессия Вах повышается с дифференцировкой Т- и В-клеток.

Всl-х. Ген Всl-х кодирует два полипептида. Всl-хS белок обнаружен только на низком уровне в трубах яичника и не найден в других тканях. Всl-хL протеин, который ингибирует апоптоз, обнаружен во многих органах и тканях, включая иммуную систему. Всl-хLэкспрессирован в течение эмбриогенеза и присутствует у взрослых в мозге, почках, тимусе и костном мозге. В отличие от Всl-2, Всl-хL преимущественно экспрессирован в незрелых Т- и В-клетках, включая ранних СD34+/lin-гемопоэтических предшественников. Его уровень снижается в процессе дифференцировки клеток. Он слабо определяется в зрелых Т-клетках, но его активность повышается в процессе активации. В отличие от Всl-2, Всl-х индуцируется при активации Т-кпеток МКА против СD28-антигена.

2.3 Регуляция экспрессии СD95(Fas/АР0-1)-рецептора другими клеточными рецепторами

Моноклональные  антитела (МКА) против поверхностных  клеточных рецепторов вызывают регуляцию экспрессии СD95(Fas/ АРО-1)-рецептора. Перекрестное связывание МКА против С04 или оболочечного протеина gp160 человеческого вируса иммунодефицита с нефракционированными моно-нуклеарами периферической крови индуцирует апоптоз. Однако механизм индукции апоптоза с помощью МКА анти-СD4 неясен. Связывание МКА анти-СD4 или протеина gр160 индуцирует в клетках повышение экспрессии СD95(Fas/АР0-1)- антигена и мРНК этого антигена. Добавление тирозин протеин киназыгенистина или иммунодепрессанта циклоспорина А отменяло этот эффект. Повышение экспрессии СD95(Fas/АР0-1)-антигена коррелировало с повышением апоптоза. В дополнение, перекрестное связывание с анти-СD4 индуцировало продукцию гамма- интерферона и ТNР-а в отсутствии секреции интерлейкина-2 и интерлейкина-4. МКА к-гамма-интерферон и ТNF-а блокировали апрегуляцию (повышение экспрессии) СD95(Fas/АРО-1)- рецептора.

МКА против СD95(Fas/АР0-1)-антигена также вызывают изменение экспрессии других клеточных молекул. Инкубация клеток линии Jurcat с МКА против СD95(Fаs/ АРО-1)-антигена вызывала быструю (через 4 ч) даунрегуляцию (снижение экспрессии) L-селектина (СD62L) и СD7, но не СDЗ или СD71. Не обнаружили даунрегуляции на Fas-экспрессирующей, но нечувствительной к Раз-опосредованномуапоптозусублинииJurkat 4321. На активированных ФГА, чувствительных к Fas- опосредованному апоптозу Т-клеточных бластах, МКА против Fas- антигена быстро индуцировали даунрегуляциюразличных антигенов, включая СD2, СD4, СD8, СD7, СD44, LFA-а, LFA-/3, СD62L, но не СDЗ, СD4 и СD62L. Эти результаты показывают, что быстрая даунрегуляция избирательных молекул является ранним ответом на перекрестное связывание Ра$-рецептора на нормальных и трансформированных клетках.

Т-зависимая  активация В-клеток зародышевых  центров вызывает даунрегуляцию антигенов СD10, СD38, СD77 и апрегуляцию молекул СD44 и СD62-L. Последние два антигена экспрессированы на В-клетках памяти. Более того, эта активация проявляется в очень сильной индукции экспрессии антигена С05 и повышении экспрессии антигена СD95(Fas/АР0-1). 

2.4 Регуляция апоптоза цитокинами

Одним из центральных аспектов иммунологии  является вопрос

о том, как завершается однажды начавшийся иммуный ответ. Одним из важных механизмов регуляции Т-клеток является апоптоз, который является важным компонентом большинства иммуных ответов и приводит к элиминации реактивных клеток без освобождения потенциально токсичных обломков клеток. Т-клетки подвергаются апоптозу с помощью двух различных механизмов. С одной стороны, активационно индуцированная смерть возникает после связывания Т-клеточного рецептора антигена (ТСR) с антигеном в присутствии интерлейкина-2, а с другой стороны, клеточная смерть может вызываться потерей стимуляции или цитокинов, т. е. цитокины также регулируют апоптоз.

Апоптоз в предшественниках гемопоэтических  клеток регулируют гемопоэтические факторы роста: SCF, IL-3, GМ-СSF, G-ССF, гамма-интерферон, альфа-ТNР и Еро. Гамма-интерферон и альфа-ТNР хорошо известны как негативные гемопоэтические регуляторы, индуцирующие сильную экспрессию функционально активного СD95(Fas/АР0-1)-рецептора. Установлено, что ТNF-а через р55 ТNF-а-рецептор может опосредовать даунрегуляциюG-СSF-рецептора и с-kit и апрегули-ровать интерлейкин-3 и GМ-СSF рецепторы.[3] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Программированная смерть у растений.

Мало  известно о механизме ПКС у  растений. В сравнении с естественными  индукторами ПКС химические и  физические воздействия методически  более привлекательны, поскольку  вызывают синхронный апоптоз с высоким  выходом погибших клеток, что облегчает  последующий анализ результатов. Так, апоптоз у растений можно вызвать  обработкой CN–, менадионом , тепловым воздействием .   Показано , что NaCN (и менадион) вызывает разрушение ядер в эпидермальных и устьичных клетках листьев гороха. Устьичные клетки значительно устойчивее к CN–, чем эпидермальные. Свет ускоряет CN.-индуцированноеразрушение ядер в устьичных клетках. Эффект света незначителен на эпидермальных клетках, которые, в отличие от устьичных клеток, не содержат хлоропластов. Эти данные могут указывать на возможное участие хлоропластов в CN–-индуцированной гибели устьичных клеток. Антиоксиданты (ионол и витамин Е) тормозят CN–-индуцированное разрушение ядер в эпидермальных клетках. Витамин Е в значительной степени снимает эффект CN– на устьичные клетки. Предполагается, что CN–, ингибируя каталазу и пероксидазы, приводит к образованию и накоплению АФК, индуцирующих апоптоз. Подобно митохондриям, играющим важную роль в апоптозе животных, возможно участие хлоропластов в апоптозе растений .Гиперчувствительный ответ на заражение патогенными возбудителями тоже сопровождается накоплением АФК в клетках растений. Это обусловлено подавлением экспрессии аскорбатпероксидазы и каталазы. Трансгенные растения табака, у которых синтез этих ферментов подавлен, гиперчувствительны к патогенам: у них ПКС вызывается низкими дозами патогенов, которые не оказывают влияния на контрольные растения. Действие менадиона как индуктора апоптоза, по-видимому, тоже связано с образованием АФК: восстанавливаясь компонентами дыхательной цепи митохондрий, менадион спонтанно окисляется О2 в одноэлектронной реакции. Обработка протопластов табака менадионом ведет к выходу цитохрома с из митохондрий в цитоплазму, деградации поли(ADP-рибозо)полимеразы (ПАРП), фрагментации ДНК Таким образом, имеющиеся данные свидетельствуют об общности механизмов ПКС у животных и растений.[4]

Вывод

Существует  две альтернативные точки зрения на генетический контроль апоптоза. Согласно первой из них апоптоз представляет собой вариант реализации генетических программ пролиферации и дифференцировки  клетки. Об этом, в частности, свидетельствует  участие в апоптозесеринтреониновойкиназы, фактора транскрипции NF-kB, протоонкогена c-myc и других регуляторов клеточного цикла. Согласно другой апоптоз имеет  собственную генетическую программу  и механизм ее реализации.[1] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  использованной литературы

1. http://ru.wikipedia.org
2. http://www.cellbiol.ru
3. Барышников А.Ю Шишкин Ю.В. Иммунологические проблемы апоптоза. – М .: Эудиториал УРСС, 2002. – 320 с.
4. http://student.km.ru