Hva er faktor for induksjon av apoptose?

Programmert celledød (PCD), eller apoptose, er en normal del av metabolismen til dyr. Noen ganger kan denne prosessen skje på feil utviklingsstadium og forårsake sykdom. Normalt er enzymer kalt caspases ansvarlige for å indusere celledød. En alternativ prosess for å få til PCD er et protein som kalles apoptose-inducing factor (AIF). Dette proteinet er lokalisert i mitokondriene og flytter til kjernen for å forårsake nedbrytning av DNA og påfølgende celledød.

Apoptose er en normal del av cellulær metabolisme. Menneskekroppen har hele tiden celler dør og erstatter dem deretter. Hvis prosessen ikke er regulert riktig, kan den ha alvorlige påvirkninger på menneskets fysiologi. For eksempel gjennomgår kreftceller mye mindre ofte PCD enn friske celler og er i stand til å spre seg og bli svulster. Alternativt, hvis reguleringen får apoptose til å skje for ofte, kan celler dø av når de er nødvendige for vevsfunksjon.

Mitochondria er cellulære strukturer som er atskilt fra resten av cellen med en ytre membran. De har også en indre membran. Mellom disse to membranene er et rom fylt med væske som inneholder mange proteiner, spesielt de som er involvert i å generere energi til cellene. Apoptoseinduserende faktor finnes i dette rommet, og fungerer i luftveiene.

Mange av proteinene som er involvert for å få døden til celler er caspaser, men apoptoseinduserende faktor er en helt annen type protein. Dette enzymet er et flavoprotein, et spesialisert protein som er involvert i overføring av elektroner. Det finnes i en lang rekke eukaryote celler, som spenner fra mennesker til tjernets ciliatorganisme Tetrahymena. Studier av sekvensen til proteinet og genene som koder for de apoptoseinduserende faktorene, har vist at det er et gammelt protein og dateres veldig langt tilbake i evolusjonen.

Når tidlige signaler initierer PCD, blir den ytre membranen i mitokondriene lekker. AIF frigjøres fra kupeen i mitokondriene og kommer inn i cytosolen, cellens flytende miljø. Derfra når den kjernen. Dette proteinet får DNA i kjernen til å fragmentere. I prosessen påvirker det den strukturelle integriteten til kjernen ved å forstyrre kromatinstrukturen og føre til et tidlig stadium av programmert celledød.

Reguleringen av apoptoseinduserende faktor er blitt studert veldig grundig i dyremodeller. Dette har ført til korrelasjoner av AIF-aktivitet og døden av nevronceller. Sykdommer som Lou Gehrigs sykdom er korrelert med slik aktivitet i studier med dyr.

Det er kjent at mange menneskelige sykdommer skyldes funksjonsproblemer med mitokondrier. En annen type feilregulering kan skje med en apoptoseinduserende faktor mens den fremdeles er på sitt mitokondrielle sted. Genetiske studier har korrelerte mutasjoner som påvirker AIF mens den er lokalisert i sitt normale cellulære rom til en rekke menneskelige sykdommer basert på funksjonsfeil i mitokondriene.