Immunotsütokeemiliselt on võimalik detekteerida aktiveeritud kaspaase vastavate antikehadega. Selliseid interaktsioone saab hiljem määrata mikroskoopiliselt või kasutades FACS-i Kaspaadid lõikavad valku peale aminohapet aspartaati (asp). Kaspaase on terve perekond ja nende iseloomulikuks omaduseks on see, et nad on ülispetsiifilised aspartaadi suhtes, selle aminohappe olemasolu on absoluutselt vajalik kaspaasile äratundmiseks. Kaspaasid aktiveeruvad kaskaadselt, kõigepealt aktiveerub kaspaas 8, see omakorda aktiveerib teisi. Kaspaaside toimel aktiveeruvad ka nukleaasid, mis asuvad lõikama DNA-d. Nukleaas on rakus seotud inhibitoorse valguga, mille kaspaas lagundab ning seejärel toimubki nukleaasi aktiveerumine. Kaspaaside kaskaadi käivitumisel toimub rakustruktuuride süstemaatiline purustamine, sündmused toimuvad kindlas järjekorras ja ette-ennustatavalt. Rakk purustatakse kiiresti, 30-60 minuti jooksul. 11. Milliste avastuste eest said Nobeli preemia 2002.a
muutuseid pole veel näha a. Aktiveeritakse molekulaarsed süsteemid: Bcl-2 perekonna valgud (Bax, Bad, Bak, Bid) ning initsiaatori kaspaasid (2, 8, 9, 10) 2) Elektrofaas – rakk hakkab kahanema ja tekitab protsess muutub pöördumatuks a. Mitokondriaalse membraani-potentsiaali kadumine, tsütokroom C ja ATP vabanemine tsütosooli b. Moodustub apoptosoom – Cyt C seondub APAF-1’ga (apoptoosi proteaasi aktiveeriv faktor 1) ning omakorda kaspaas 9’ga c. Apoptosoom aktiveerib efektor-kaspaasid: kaspaas-3 ja -7 d. Aktiveeritakse nukleaasid, mis lagundavad kromatiini nukleosoomi suurusteks fragmentideks e. AIF (apoptoosi indutseeriv faktor) kontrollib kromatiini kondenseerumist ja tuuma fragmenteerumist 3) Degradeerimise faas – mitmed ensümaatilised mehhanismid on aktiveeritud (efektor-kaspaasid 3,6 ja 7), degradeeritakse valgud ja DNA a. Fosfatidüülseriini translokatsioon plasmame
· Missugune roll apoptoosiprotsessis on mitokondritel? · Kuidas määrata apoptoosi poolt aktiveeritud kaspaase? Kirjelda protsessi. Kaspaadid lõikavad valku peale aminohapet aspartaati (asp). Kaspaase on terve perekond ja nende iseloomulikuks omaduseks on see, et nad on ülispetsiifilised aspartaadi suhtes, selle aminohappe olemasolu on absoluutselt vajalik kaspaasile äratundmiseks. Kaspaasid aktiveeruvad kaskaadselt, kõigepealt aktiveerub kaspaas 8, see omakorda aktiveerib teisi. Kaspaaside toimel aktiveeruvad ka nukleaasid, mis asuvad lõikama DNA-d. Nukleaas on rakus seotud inhibitoorse valguga, mille kaspaas lagundab ning seejärel toimubki nukleaasi aktiveerumine. Kaspaaside kaskaadi käivitumisel toimub rakustruktuuride süstemaatiline purustamine, sündmused toimuvad kindlas järjekorras ja ette-ennustatavalt. Rakk purustatakse kiiresti, 30-60 minuti jooksul.
Apoptoosi teel surevad tavalised,terved rakud, mida pole enam vaja või siis haiged ja stressis rakud, mida on küll vaja, aga mis muutuvad kahjulikuks või mittefunktsionaalseks. Apoptoosil on kaks varianti (rohkem uuritud) sisemine (intrinsic - otsus surra tuleb raku seest, mitokondrid asjaga seotud) ja välimine (extrinsic - rakusurm aktiveeritakse rakupinnal teiste rakkude poolt) 6. Mis on kaspaasi funktsioon ja mis juhtub pro-kaspaasi aktiveerumisel? Kaspaas: tsüsteinüül aspartaat-spetsiifilised proteaasid, mis aktiveeritakse ainult apoptootilistes rakkudes. Aktiivtsentris on kriitiline tsüsteiini jääk konserveerunud pentapeptiidis (QACXG), lõikab substraati aspartaadi järel peaaegu absoluutse spetsiifilisusega. Apoptoos on pöördumatu, kui kaspaase on aktiveeritud üle kriitilise taseme. Kaspaaside blokeerimine peatab apoptoosi. Inimesel on 11 kaspaasi, osad osalevad põletikes, mõned alustajad, mõned teostajad.
See nimi on tuletatud sellest, et kaspaasid on nn. tsüsteiin-proteaasid (c- cysteine), mis lõikavad valku peale aminohapet aspartaati (asp). Kaspaase on terve perekond ja nende iseloomulikuks omaduseks on see, et nad on ülispetsiifilised aspartaadi suhtes, selle aminohappe olemasolu 14 on absoluutselt vajalik kaspaasile äratundmiseks. Kaspaasid aktiveeruvad kaskaadselt, kõigepealt aktiveerub kaspaas 8, see omakorda aktiveerib teisi. Kaspaaside toimel aktiveeruvad ka nukleaasid, mis asuvad lõikama DNA-d. Nukleaas on rakus seotud inhibitoorse valguga, mille kaspaas lagundab ning seejärel toimubki nukleaasi aktiveerumine. 12.)Kirjeldage mitokondritega seotud apoptoosi (Apaf valgud, tsütokroom c, Bcl valgud): Cyt c vabaneb, kui Bcl valgud ei takista kanali teket mitok membraani ja seostub Apaf valgug a, mis aktiveerib kaspaasid tekib nn apaptosoom. Kaspaaside kaskaadi aktiveerumine-
osakesteks. Lõpuks fagotsüüt teeb pacmani. Alternatiivne variant sama seletamiseks :): 1. aktiveeritakse kaspaasid 2. kromatiin kondenseerub (pakitakse kokku), aktiveeritakse nukleaase (kromatiin lagundatakse fragmentideks), tuum fragmenteerub 3. tsütoplasma kondenseerub, raku membraani muutused markeerivad apoptootilise raku fagotsüütidele (rakk laguneb vesiikuliteks) 86. Iseloomustage kaspaase ja kaspaaside kaskaadi kaspaas - (spetsiifilised proteaasid) apoptoosile iseloomulikud valke lagundavad ensüümid. Aktiivtsentris asub tsüsteiin. Peptiidsidemed lagundatakse Asp jäägi kohalt. Kaspaase on palju - esmalt aktiveeritakse prokaspaas, mis oma korda aktiveerib järgmise kaspaasi -> aktiveerub kaspaaside kaskaad. 87. Kirjeldage mitokondritega seotud apoptoosi (Apaf valgud, tsütokroom c, Bcl valgud) Mitokondrid osalevad rakusisesel apoptoosi rajal, mille käivitavad Bcl valgud. Kui rakk
5. Rakumembraanis toimuvad muutused, mis märgistavad apoptootilise raku fagotsüütidele. 6. Tsütoplasma fragmenteerub – rakk jaguneb väikesteks vesiikuliteks nn apoptoosi kehakesteks. 7. Vesiikulid endotsüteeritakse fagotsüütide poolt. Iseloomustage kaspaase ja kaspaaside kaskaadi Kaspaasid on apoptoosile iseloomulikud valke lagundavad ensüümid. Aktiivtsentris on tsüsteiin. Kaspaasid aktiveeruvad kaskaadselt, kõigepealt aktiveerub kaspaas 8, see omakorda aktiveerib teisi. Kaspaaside toimel aktiveeruvad ka nukleaasid, mis asuvad lõikama DNA-d. Kaspaaside kaskaadi käivitumisel toimub rakustruktuuride süstemaatiline purustamine, sündmused toimuvad kindlas järjekorras ja ette-ennustatavalt. Rakk hävitatakse kiiresti, 30-60min jooksul. Kirjeldage mitokondritega seotud apoptoosi (Apaf valgud, tsütokroom c, Bcl valgud) Mitokondritest vabaneb tsütokroom c, mis seostub adaptervalguga Apaf1 (apoptotic protease activating factor)
Ced-3 geen kodeerib valku, mis kuulub proteaaside hulka. Neid proteaase on hakatud nimetama kaspaasideks (ingl.k. caspase). See nimi on tuletatud sellest, et kaspaasid on nn. tsüsteiin-proteaasid (c- cysteine), mis lõikavad valku peale aminohapet aspartaati (asp). Kaspaase iseloomulikuks omaduseks on see, et nad on ülispetsiifilised aspartaadi suhtes, selle aminohappe olemasolu on absoluutselt vajalik kaspaasile äratundmiseks. Kaspaasid aktiveeruvad kaskaadselt, kõigepealt aktiveerub kaspaas 8, see omakorda aktiveerib teisi. Kaspaaside toimel aktiveeruvad ka nukleaasid, mis asuvad lõikama DNA-d. Kaspaaside kaskaadi käivitumisel toimub rakustruktuuride süstemaatiline purustamine, sündmused toimuvad kindlas järjekorras ja ette-ennustatavalt. Rakk purustatakse kiiresti, 30-60 minuti jooksul. Geen ced-9 aga omab vastupidist efekti - on apoptoosi suppressor. Selle üleekspresseerimine takistab raku apoptoosi, selle geeni väljalülitamisel aga toimub apoptoos ka nendes rakkudes,
18 · Tsütoplasma fragmenteerub rakk jaguneb väikesteks vesiikuliteks nn apoptoosi kehakesteks. · Vesiikulid endotsüteeritakse fagotsüütide poolt. 11. Iseloomustage kaspaase ja kaspaaside kaskaadi Kaspaasid on apoptoosile iseloomulikud valke lagundavad ensüümid. Aktiivtsentris on tsüsteiin. Kaspaasid aktiveeruvad kaskaadselt, kõigepealt aktiveerub kaspaas 8, see omakorda aktiveerib teisi. Kaspaaside toimel aktiveeruvad ka nukleaasid, mis asuvad lõikama DNA-d. Kaspaaside kaskaadi käivitumisel toimub rakustruktuuride süstemaatiline purustamine, sündmused toimuvad kindlas järjekorras ja ette-ennustatavalt. Rakk hävitatakse kiiresti, 30-60min jooksul. 12. Kirjeldage mitokondritega seotud apoptoosi (Apaf valgud, tsütokroom c, Bcl valgud)