세포자살: 두 판 사이의 차이

Intrinsic pathway는 세포가 스트레스를 받았을때 방출되는 세푸내부의 신호와, 미토콘드리아 막간공간으로부터 방출되는 단백질에 의해 활성화 된다. 미토콘드리아는 생물에게 매우 중요한 세포소기관이다. 미토콘드리아가 없다면 세포는 세포호흡을 멈추게 되고 급속히 죽음에 이르게 된다. 이러한 사실이 세포자살에 중요한 요소가 된다. 미토콘드리아를 표적으로 삼는 세포자살 단백질(Apoptotic protein)은 다양한 방법으로 미토콘드리아에 영향을 미친다. 이 단백질은 미토콘드리아막상에 통로(membrane pore)를 만들어 미토콘드리아를 팽창시키거나, 미토콘드리아막의 투과성을 높여 미토콘드리아 막간공간에 있는 세포자살성 물질이 방출되게 한다. 또한 일산화질소 (NO)가 세포사멸에 관여하기도 한다. 일산화질소(NO)는 미토콘드리아에 형성된 농도기울기를 감소시켜 미토콘드리아 막의 투과성을 높여 세포자살이 용이해지게 한다고 한다.

 

미토콘드리아막 투과성의 증가로 미토콘드리아 유래 단백질 SMAC(Second mitochondria-derived activator of caspases)이 미토콘드리아의 기질(cytosol)로 방출된다. SMAC은 세포사멸을 방지하는 단백질(proteins that inhibit apoptosis/IAPs)에 결합해 이 단백질들의 활성을 저해한다. 이로인해 IAPs의 세포자살방지를 막게 되고, 세포자살의 시작이 가능하게 된다. 또한 IAPs는 caspase(cysteine protease/단백질분해효소-세포를 분해함)의 활성을 막는 역할도 하는데, SMAC이 간접적으로 caspase의 활성을 높여 세포사멸에 관여한다. 미토콘드리아막의 투과성 증가가 직접적으로 세포자살을 일으키는 효소를 활성화한다고 볼수 있다.

 

사이토크롬 c가 미토콘드리아 외막에 형성된 채널(MAC-Mitochondrial Apoptosis-induced channel)로 인해 세포질로 방출된다. 방출된 사이토크롬 c는 Apaf-1(Apoptotic protease activating Factor-1)와 ATP와 결합한 후, pro-caspase-9(caspase가 되는 물질)과 결합해 apoptosome이라는 단백질 복합체를 형성한다. Apoptosome은 다른 비활성화 상태인 pro-caspase-9을 caspase-9으로 활성화 시켜 다른 세포자살에 관여하는 물질들을 활성화 시키는 cascade를 발생시킨다.

 

미토콘드리아 외막의 투과성을 높이는 채널을 만드는 Mitochondrial Outer Membrane Permeabilization Pore이라고도 불리는 MAC은 Bcl-2 단백질에 의해 통제된다. 따라서 Bcl-2 단백질도 세포자살 통제에 큰 역할을 한다.