Hvad er Apoptose-inducerende faktor?
Programmeret celledød (PCD) eller apoptose er en normal del af metabolismen hos dyr. Undertiden kan denne proces ske på det forkerte udviklingsstadium og forårsage sygdom. Normalt er enzymer kaldet caspaser ansvarlige for at inducere celledød. En alternativ proces til at skabe PCD er et protein kaldet apoptose-inducerende faktor (AIF). Dette protein er placeret i mitokondrierne og flytter til kernen for at forårsage DNA-nedbrydning og efterfølgende celledød.
Apoptose er en normal del af cellulær metabolisme. Den menneskelige krop har konstant celler dør og derefter erstatter dem. Hvis processen ikke er reguleret korrekt, kan den have alvorlige påvirkninger på menneskets fysiologi. F.eks. Gennemgår kræftceller meget mindre hyppigt PCD end raske celler og er i stand til at sprede og blive tumorer. Alternativt, hvis reguleringen får apoptose til at ske for ofte, kan celler dø ud, når de er nødvendige for vævsfunktion.
Mitochondria er cellulære strukturer, der adskilles fra resten af cellen med en ydre membran. De har også en indre membran. Mellem disse to membraner er et rum fyldt med væske, der indeholder mange proteiner, især dem, der er involveret i generering af energi til cellerne. Apoptose-inducerende faktor findes i dette rum og fungerer i åndedrætsvejen.
Mange af de proteiner, der er involveret i at skabe død af celler, er caspaser, men apoptose-inducerende faktor er en helt anden type protein. Dette enzym er et flavoprotein, et specialiseret protein, der er involveret i overførsel af elektroner. Det findes i et bredt udvalg af eukaryote celler, der spænder fra mennesker til søen ciliat organisme Tetrahymena. Undersøgelser af sekvensen af proteinet og generne, der koder for de apoptose-inducerende faktorer, har vist, at det er et gammelt protein og daterer meget tilbage i udviklingen.
Når tidlige signaler initierer PCD, bliver den ydre membran i mitokondrierne utæt. AIF frigøres fra sit rum i mitokondrierne og går ind i cytosolen, celleens flydende miljø. Derfra når den kernen. Dette protein får DNA'et i kernen til at fragmentere. I processen påvirker det strukturens integritet af kernen ved at forstyrre kromatinstrukturen, hvilket medfører et tidligt stadium af programmeret celledød.
Reguleringen af apoptoseinducerende faktor er blevet undersøgt meget grundigt i dyremodeller. Dette har ført til korrelationer af AIF-aktivitet og død af neuronceller. Sygdomme som Lou Gehrigs sygdom er blevet korreleret med sådan aktivitet i studier med dyr.
Det vides, at mange menneskelige sygdomme skyldes funktionelle problemer med mitokondrier. En anden type forkert regulering kan ske med en apoptose-inducerende faktor, mens den stadig befinder sig i sin mitokondriske placering. Genetiske undersøgelser har korrelerede mutationer, der påvirker AIF, mens det er lokaliseret i dets normale cellulære rum til en række humane sygdomme baseret på funktionssvigt i mitokondrierne.