Co to są białka apoptozy?
Białka są substancjami w organizmie, które ułatwiają różne procesy chemiczne. Jako specyficzna klasa białek, białka apoptozy wyzwalają i pomagają w samozniszczeniu komórki. Białka te mogą albo sygnalizować problem, który wymaga śmierci komórki, albo mogą pomóc w przeprowadzeniu procesu, który ostatecznie niszczy komórkę.
Proces apoptozy ułatwia śmierć komórki. Gdy komórka przestaje działać lub staje się niebezpieczna dla organizmu z powodu infekcji lub uszkodzenia, apoptoza spowoduje jej autodestrukcję. Po zakończeniu życia komórki w ten sposób komórka ulegnie fragmentacji i zostanie pochłonięta przez inne komórki. W chorobach wzrostu komórek, takich jak rak, proces ten jest w pewien sposób hamowany. Apoptoza jest niezbędnym procesem podtrzymującym u większości organizmów; na przykład u przeciętnego człowieka apoptoza niszczy około 60 miliardów komórek dziennie.
Białka apoptozy monitorują zmiany zarówno wewnątrz jak i na zewnątrz komórki. Zmiany te mogą wynikać z substancji toksycznych, hormonów lub innych środków. Kiedy białka wykryją anomalię, taką jak uszkodzenie DNA lub infekcja wirusowa, wyślą sygnały, które wyzwalają proces niszczenia w komórce. Niektóre białka proapoptozy działają również specjalnie w celu zahamowania rozwoju nowotworów, takich jak białko P53.
Oprócz wykrycia potrzeby apoptozy białka mogą również odgrywać ważną rolę początkową w rzeczywistym procesie. Na przykład we wspólnej postaci apoptozy struktura komórkowa zwana mitochondrią uwalnia białko zwane cytochromem c. Białko to następnie wyzwala substancje białkowe zwane kaspazami, które rozkładają inne białka w komórce. W ten sposób powstaje efekt domina, w którym aktywowanych jest więcej substancji rozkładających inne części komórki. Sam mitochondrium jest często celem, ponieważ jest ważnym ośrodkiem oddychania komórkowego.
Nowotwory i inne choroby mogą rozwinąć się z nadmiaru białek antyapoptozy - zwanych inhibitorami białek apoptozy - w jednym układzie. Ta szczególna rodzina białek działa w celu powstrzymania apoptozy i dalszej śmierci komórek poprzez hamowanie uwalniania białek i substancji, które prowadzą do rozpadu komórek. Białka BCL-2 i X-połączone inhibitory apoptozy (XIAP), które znajdują się w wielu nowotworach, to dwa takie przykłady. Chociaż brak apoptozy może być szkodliwy, nadmiar tego procesu może powodować marnowanie normalnych komórek i tkanek w organizmie lub atrofię. Taki wynik ma związek z niszczeniem komórek odpornościowych u osób zakażonych ludzkim wirusem niedoboru odporności (HIV), a także w innych stanach zakaźnych.