Родина білків Bcl-2

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

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[ред.ред. код]

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»)[1].

BH1—4 білки[ред.ред. код]

Просторова модель білка Bcl-2, кольором забарвлені домени гомології BH1-BH4

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 BH123 білків, таким чином вони допомагають підтримувати цілісність мембран і не допускати виходу білків міжмембранного простору мітохондрій та іонів кальцію з ендоплазматичного ретикулуму в цитозоль[2].

BH123 білки[ред.ред. код]

Просторова модель білка Bax, кольором забарвлені домени гомології BH1-BH3

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 Bak. 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[1].

Тільки BH3 білки[ред.ред. код]

Українська: BH3 домен проапоптичного білка Puma у гідрофобній кишені антиапоптичного білка Bcl-XL

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[3].

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 JNK 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[3].

Також тільки BH3 білки забезпечують зв'язок між зовнішнім та внутрішнім шляхами апопотозу. Так ініціаторна каспаза-8, що активуються внаслідок дії на рецептори смерті їхніх лігандів, розрізає Bid, перетворюючи його в усічену форму tBid, яка здатна до пригнічення антиапоптичних Bcl-2 білків[4].

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[4].

Примітки[ред.ред. код]

  1. а б Alberts et al, 2007, p. 1122
  2. Alberts et al, 2007, p. 1122—1123
  3. а б Alberts et al, 2007, p. 1123
  4. а б Alberts et al, 2007, p. 1124

Джерела[ред.ред. код]