Родина білків Bcl-2 — це група еволюційно споріднених білків, що беруть участь у регуляції апоптозу, головним чином шляхом контролювання пермеабілізації зовнішньої мембрани мітохондрій і вивільнення із міжмембранного простору цитохрому c та інших білків у цитозоль. Серед них є як анти-, так і проапоптичні модулятори, які безпосередньо взаємодіють між собою, пригнічуючи одне одного. Баланс активності цих двох груп білків родини Bcl-2 визначає, чи загине клітина шляхом апоптозу.
Класифікація білків родини Bcl-2
В межах родини Bcl-2 розрізняють три класи білків, що різняться за структурою і функціями: антиапоптичні BH1—4 білки («охоронці»), що містять чотири різні домени гомології Bcl-2 (англ. Bcl2 homology (BH) domains), проапоптичні BH123 білки, до складу яких входять три домени гомології («ефектори»), і проапоптичні «тільки BH3» білки, які мають лише BH3 домен («сенсори»).
BH1—4 білки
У клітинах ссавців є принаймні п'ять різних антиапоптичних білків родини Bcl-2, зокрема Bcl-2, а також Bcl-XL, діють як «охоронці», тобто запобігають загибелі клітини. Наявність принаймні одного із цих білків є необхідною умовою виживання, а їх інактивація потрібна для запуску внутрішнього шляху апоптозу. Вони локалізуються переважно на цитоплазматичній стороні зовнішньої мембрани мітохондрії, на мембранах ендоплазматичного ретикулуму і ядерної оболонки. Основна функція цих білків полягає у пригніченні проапоптичних білків BH123, таким чином вони допомагають підтримувати цілісність мембран і не допускати виходу білків міжмембранного простору мітохондрій та іонів кальцію з ендоплазматичного ретикулуму в цитозоль.
BH123 білки
Проапоптичні білки BH123 є безпосередніми виконавцями запуску внутрішнього шляху апоптозу, тому їх називають «ефекторами», саме вони забезпечують утворення пор у зовнішній мембрані мітохондій. Головними представниками цього класу у клітинах ссавців є BAX і BAK1. Перший із них за нормальних умов локалізується у цитоплазмі, а у відповідь на стресовий сигнал, що індукує апоптоз, переміщується на відповідні мебмрани, тоді як другий постійно розміщений на цих мембранах. Внутрішній (мітохондріальний) шлях апоптозу розпочинається із олігомеризації Bax і Bak у внутрішній мембрані мітохондрій, внаслідок чого утворюються пори, через які у цитоплазму можуть проникати білки міжмембранного простору, такий же процес може відбуватись на мембрані ендоплазматичного ретикулумі, звідки виходитимуть іони кальцію.
Тільки BH3 білки
Проапоптичні тільки BH3 білки — найбільший клас у родині Bcl-2, виконують роль сенсорів. У відповідь на апоптичні сигнали вони синтезуються de novo або активуються, після чого працюють в основному як інгібітори антиапоптичних BH1—4 білків. Їхній BH3 домен входить у довгий гідрофобний жолоб BH1—4 білків, внаслідок чого вони втрачають свою активність, а це у свою чергу призводить до вивільнення BH123 білків від їхнього пригнічення. Деякі тільки BH3 білки можуть безпосередньо взаємодіяти із Bax і Bak, сприяючи їх олігомеризації.
Білки, що містять тільки BH3 домен є прямою зв'язувальною ланкою між апоптичними сигналами та власне запуском внутрішнього шляху аопоптозу. Наприклад, за браку позаклітинних сигналів виживання MAP-кіназа [en] забезпечує активацію експресії тільи BH3 білка Bim, сигнальний шлях p53, який спрацьовує зокрема під час ушкоджень ДНК, може призвести до збільшення рівня білків Puma і Noxa цього класу.
Також тільки BH3 білки забезпечують зв'язок між зовнішнім та внутрішнім шляхами апопотозу. Так ініціаторна каспаза-8, що активуються внаслідок дії на їхніх лігандів, розрізає Bid, перетворюючи його у вкорочену форму tBid, яка здатна до пригнічення антиапоптичних Bcl-2 білків.
Найсильнішими із тільки BH3 білків є Bim, Bid і Puma, вони можуть інгібувати всі антиапоптичні BH1—4 білки, тоді як дія інших обмежуються тільки окремими представниками.
Примітки
- Alberts et al, 2007, с. 1122.
- Alberts et al, 2007, с. 1122—1123.
- Alberts et al, 2007, с. 1123.
- Alberts et al, 2007, с. 1124.
Джерела
- Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P (2007). Molecular Biology of the Cell (вид. 5th). Garland Science. ISBN .
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Rodina bilkiv Bcl 2 ce grupa evolyucijno sporidnenih bilkiv sho berut uchast u regulyaciyi apoptozu golovnim chinom shlyahom kontrolyuvannya permeabilizaciyi zovnishnoyi membrani mitohondrij i vivilnennya iz mizhmembrannogo prostoru citohromu c ta inshih bilkiv u citozol Sered nih ye yak anti tak i proapoptichni modulyatori yaki bezposeredno vzayemodiyut mizh soboyu prignichuyuchi odne odnogo Balans aktivnosti cih dvoh grup bilkiv rodini Bcl 2 viznachaye chi zagine klitina shlyahom apoptozu Klasifikaciya bilkiv rodini Bcl 2V mezhah rodini Bcl 2 rozriznyayut tri klasi bilkiv sho riznyatsya za strukturoyu i funkciyami antiapoptichni BH1 4 bilki ohoronci sho mistyat chotiri rizni domeni gomologiyi Bcl 2 angl Bcl2 homology BH domains proapoptichni BH123 bilki do skladu yakih vhodyat tri domeni gomologiyi efektori i proapoptichni tilki BH3 bilki yaki mayut lishe BH3 domen sensori BH1 4 bilki Prostorova model bilka Bcl 2 kolorom zabarvleni domeni gomologiyi BH1 BH4 U klitinah ssavciv ye prinajmni p yat riznih antiapoptichnih bilkiv rodini Bcl 2 zokrema Bcl 2 a takozh Bcl XL diyut yak ohoronci tobto zapobigayut zagibeli klitini Nayavnist prinajmni odnogo iz cih bilkiv ye neobhidnoyu umovoyu vizhivannya a yih inaktivaciya potribna dlya zapusku vnutrishnogo shlyahu apoptozu Voni lokalizuyutsya perevazhno na citoplazmatichnij storoni zovnishnoyi membrani mitohondriyi na membranah endoplazmatichnogo retikulumu i yadernoyi obolonki Osnovna funkciya cih bilkiv polyagaye u prignichenni proapoptichnih bilkiv BH123 takim chinom voni dopomagayut pidtrimuvati cilisnist membran i ne dopuskati vihodu bilkiv mizhmembrannogo prostoru mitohondrij ta ioniv kalciyu z endoplazmatichnogo retikulumu v citozol BH123 bilki Prostorova model bilka Bax kolorom zabarvleni domeni gomologiyi BH1 BH3 Proapoptichni bilki BH123 ye bezposerednimi vikonavcyami zapusku vnutrishnogo shlyahu apoptozu tomu yih nazivayut efektorami same voni zabezpechuyut utvorennya por u zovnishnij membrani mitohondij Golovnimi predstavnikami cogo klasu u klitinah ssavciv ye BAX i BAK1 Pershij iz nih za normalnih umov lokalizuyetsya u citoplazmi a u vidpovid na stresovij signal sho indukuye apoptoz peremishuyetsya na vidpovidni mebmrani todi yak drugij postijno rozmishenij na cih membranah Vnutrishnij mitohondrialnij shlyah apoptozu rozpochinayetsya iz oligomerizaciyi Bax i Bak u vnutrishnij membrani mitohondrij vnaslidok chogo utvoryuyutsya pori cherez yaki u citoplazmu mozhut pronikati bilki mizhmembrannogo prostoru takij zhe proces mozhe vidbuvatis na membrani endoplazmatichnogo retikulumi zvidki vihoditimut ioni kalciyu Tilki BH3 bilki Ukrayinska BH3 domen proapoptichnogo bilka Puma u gidrofobnij kisheni antiapoptichnogo bilka Bcl XL Proapoptichni tilki BH3 bilki najbilshij klas u rodini Bcl 2 vikonuyut rol sensoriv U vidpovid na apoptichni signali voni sintezuyutsya de novo abo aktivuyutsya pislya chogo pracyuyut v osnovnomu yak ingibitori antiapoptichnih BH1 4 bilkiv Yihnij BH3 domen vhodit u dovgij gidrofobnij zholob BH1 4 bilkiv vnaslidok chogo voni vtrachayut svoyu aktivnist a ce u svoyu chergu prizvodit do vivilnennya BH123 bilkiv vid yihnogo prignichennya Deyaki tilki BH3 bilki mozhut bezposeredno vzayemodiyati iz Bax i Bak spriyayuchi yih oligomerizaciyi Bilki sho mistyat tilki BH3 domen ye pryamoyu zv yazuvalnoyu lankoyu mizh apoptichnimi signalami ta vlasne zapuskom vnutrishnogo shlyahu aopoptozu Napriklad za braku pozaklitinnih signaliv vizhivannya MAP kinaza en zabezpechuye aktivaciyu ekspresiyi tili BH3 bilka Bim signalnij shlyah p53 yakij spracovuye zokrema pid chas ushkodzhen DNK mozhe prizvesti do zbilshennya rivnya bilkiv Puma i Noxa cogo klasu Takozh tilki BH3 bilki zabezpechuyut zv yazok mizh zovnishnim ta vnutrishnim shlyahami apopotozu Tak iniciatorna kaspaza 8 sho aktivuyutsya vnaslidok diyi na yihnih ligandiv rozrizaye Bid peretvoryuyuchi jogo u vkorochenu formu tBid yaka zdatna do prignichennya antiapoptichnih Bcl 2 bilkiv Najsilnishimi iz tilki BH3 bilkiv ye Bim Bid i Puma voni mozhut ingibuvati vsi antiapoptichni BH1 4 bilki todi yak diya inshih obmezhuyutsya tilki okremimi predstavnikami PrimitkiAlberts et al 2007 s 1122 Alberts et al 2007 s 1122 1123 Alberts et al 2007 s 1123 Alberts et al 2007 s 1124 DzherelaAlberts B Johnson A Lewis J Raff M Roberts K Walter P 2007 Molecular Biology of the Cell vid 5th Garland Science ISBN 978 0 8153 4105 5