Vecka 6 - Apoptos och nekros (Welsh)

Question 1

Hur ändras cellens morfologi med apoptos?

Nyckelord bodies, endonukleaser, skelett.

Answer 1

1. Cellskelettet försvinner, vilket orsakar att cellmembranet blebbar, och kärnmembranet.
2. Sammandragning av kromatin, endonukleaser bryter ner DNA.
3. Kärnan fragmenteras. Fragmenten omges av cellplasma och membran = apoptopic bodies.
4. Apoptopic bodies kommer att fagocyteras av makrofager.

Question 2

Vilka signaler kan initiera apoptos i en cell?

Answer 2

1. Extracellulära signaler
   - TNF alfa / Fas ligand
   - förlust av trofisk faktor som aktiverar PI3 kinas –> BAD fosforyleras inte och kan inte binda upp Bcl2 proteiner i mitokondriens membran
2. Skador intracellulärt
   - skador på mitokondrie
   - förgiftning
   - syrebrist
   - DNA skada

Question 3

Beskriv hur TNF alfa / Fas ligand initierar apoptos.

Answer 3

TNF familjen består av en homotrimer som kommer ihop när ligand binder receptorn, som också är en trimer. I TNF familjen ingår bla Fas L och TNF alfa, därför inducerar dem på liknande sätt apoptos.

1. Ligand binder, t.ex. Fas Ligand till en Fasreceptor på cell.
2. Intracellulärt kommer FADD binda till receptorn
3. FADD binder ProKaspas 8
4. Prokaspas 8 genomgår autoprotolys, och klyver i sin tur prokaspas 3.
5. Prokaspas 3 kommer aktivera flertalet faktorer som inducerar apoptos.

Question 4

Nämn olika faktorer som kommer inducera mitokondriell apoptos.

Beskriv hur apoptos induceras från mitokondrien.

Answer 4

• Förgiftning
• Syrebrist
• DNA skada
• ER stress
• Avsaknad trofisk faktor
• Fel ECM
• Heat shock
• Störning i jonbalans

Apoptos

1. Cytokrom C frisätts vid otillräcklig väte gradient, pga för låg laddning som inte attraherar.
2. Cyt C + APAF 1 + Prokaspas 9 bildar apoptosom
3. Prokaspas 9 genomgår autoprotolys
4. Kaspas 9 klyver prokaspas 3

Question 5

Beskriv hur cellen hämmar apoptos för att motverka en för känslig inducering.

Answer 5

I cellens cytpoplasma finns IAP som hämmar Kaspas 9

Question 6

Beskriv vad en STOR förlust av membranpotential över mitokondriens membran leder till. Leder ju till apoptos, men det finns även något annat som frisätts mer än Cyt C, vad?

Ej membranproteiner i i mitokondrien.

Answer 6

Detta leder till att SMAC och DIABLO frisätts parallelt med Cytokrom C. Smac och Diablo hämmar IAP i cytosolen, så att Kaspas 9 kan utföra sin funktion.

Question 7

Vilka membranproteiner kommer involveras i mitokondrien vid utsläpp av Cyt C om en tillväxtfaktor saknas?

Hur sker denna reglering?

Answer 7

1. Dimerisering av Bax och Bak kommer göra en kanal för Cyt C
2. Bcl binder Bax –> förhindrar dimerisering av Bax och Bak
   - Bax kan oligomerisera och släppa ut Cyt C
3. Vid förlust av trofisk faktor kommer inte PIP3 leda till Akt. Akt är ett protein som kommer leda till att Bad fosforyleras och inte binder upp Bcl2.
   - Bad kommer då binda upp Bcl2. Bcl2 kan då inte binda upp Bax

—-> Bax oligomerer och Bax Bak oligomer = Cytokrom utsläpp.

Question 8

Vilken gen aktiveras vid DNA skada?

Vad leder detta till?

Answer 8

P53 är en transkriptionsfaktor som aktiveras av flera olika stresskinaser i cellen.

Denna kommer att inducera proapoptopiska gener, och nedreglera anti-apopopiska gener.

Detta kommer leda till att

• Puma och Noxa gener aktiveras =
• mer Bax och Bak bildas — > ökat Cyt C utsläpp
• AIF NADH oxidas kommer bildas som fragmenterar DNA

Question 9

Hur kan man göra så att inte P53 är en för aktiv sak som kommer initiera apoptos?

Nyckelord timmar

Answer 9

Mekansimen för just P53 är att det är en transkriptionsfaktor. Det tar förhållandevis lång tid att bilda de proteiner som är pro-apoptoiska, därför kommer cellen ha en tid på sig att reparera DNA-skador.

Därmed är mekanismen i sig en faktor som kräver att cellen har haft en DNA skada under längre tid, flera timmar.

Question 10

Nämn en extracellulär faktor som inhiberar apoptos.

Answer 10

Typ alla RTK, dem binder ju Tillväxtfaktorer.

Dessa inducerar PIP3 med PI3 kinas. —> Bad fosforyleras och därmed inhiberas från att binda upp Bcl2.

Question 11

Nämn kinaser som kan aktivera apoptos och hur dessa aktiveras.

Answer 11

1. Stresskinaser - JNK och p38 kinaser, ökar p53, som i sin tur ökar utsläpp av Cyt C från mitokondrien.
2. Focal adhesion kinase. Inaktiveras när den släpper från ECM. Denna aktiverar PI3 kinas.
3. Abl tyrosinkinas - aktiveras av skador i cellen, i sin tur aktiverar JNK som aktiverar p53.

Question 12

Vid vilka tillfällen induceras apoptos?

Answer 12

• cellskada
• embryonalutveckling
• skydd mot överväxt, eller vid remodellering och adaption, skada.