19.4: Коли клітини вмирають
- Page ID
- 6065
Як зазначалося, мало типів клітин живуть вічно; більшість живуть протягом кінцевого часу. Більшості судилося перевернутися (ще один евфемізм для вмирання), опосередкований запрограмованою загибеллю клітин або апоптозом. Це відбувається при нормальному розвитку, коли клітини лише тимчасово потрібні для процесу дозрівання (наприклад, ембріональний розвиток, метаморфози). Коли більше немає необхідності або при генетичному чи іншому пошкодженні, такі клітини виявляються та сигналізують про апоптоз. Запрограмована загибель клітин починається із зовнішнього сигналу, запрограмованого з'являтися в певний час розвитку. Молекула сигналу діє на клітини-мішені, щоб індукувати транскрипцію генів Bcl2. Білки Bcl2 Bak і Bax є зовнішніми компонентами мембранного каналу мітохондрій, що дозволяють вивільнити цитохрому С в цитоплазму. Це запускає молекулярні події, що призводять до апоптозу. Роль цитохрому С в апоптозі проілюстрована нижче.
Мітохондріальний вихід цитохрому С можливий тому, що це периферичний мембранний білок, тільки нещільно пов'язаний з кристальної мембраною. Він існує в рівновазі між мембранозв'язаним і незв'язаним станами. Оскільки деякі молекули цитохрому С виходять з міжмембранного простору, інші від'єднуються від кришталевої мембрани і слідують за ними. У цитозолі цитохром С зв'язується з адаптерними білками, які потім агрегуються. Комплекс цитохрому c-адаптера має високу спорідненість до біологічно неактивної прокаспази. Зв'язування прокаспази з комплексом цитохрому С-адаптера викликає аллостеричну зміну прокаспази, вивільняючи активну каспазу. Каспази - це протеолітичні ферменти, які запускають аутоперетравлення клітини.
Одним із прикладів апоптозу є метаморфози амфібій. Гормон щитовидної залози сигналізує про метаморфози пуголовки Гормон змушує пуголовків перетравлювати власні клітини хвоста, дозволяючи реабсорбцію та переробку продуктів травлення. Вони, в свою чергу, служать поживними речовинами для вирощування дорослих жаб'ячих структур. За свою роботу з виявлення генів апоптозу Сідней Бреннер, Роберт Хорвіц і Джон Салстон поділилися Нобелівською премією 2002 року з фізіології або медицини.
