Apoptosis-Inducing Factor คืออะไร?

โปรแกรมเซลล์ตาย (PCD) หรือ apoptosis เป็นส่วนหนึ่งของการเผาผลาญของสัตว์ บางครั้งกระบวนการนี้อาจเกิดขึ้นในระยะการพัฒนาที่ไม่ถูกต้องทำให้เกิดโรค โดยปกติเอนไซม์ที่เรียกว่า caspases มีหน้าที่ในการกระตุ้นการตายของเซลล์ กระบวนการทางเลือกที่จะทำให้เกิด PCD คือโปรตีนที่เรียกว่า apoptosis-inducing factor (AIF) โปรตีนนี้ตั้งอยู่ในไมโตคอนเดรียและย้ายไปที่นิวเคลียสเพื่อทำให้เกิดการเสื่อมของดีเอ็นเอและการตายของเซลล์ในเวลาต่อมา

Apoptosis เป็นส่วนหนึ่งของการเผาผลาญของเซลล์ ร่างกายมนุษย์มีเซลล์ที่ตายอย่างต่อเนื่องและแทนที่มันแล้ว หากกระบวนการไม่ได้รับการควบคุมอย่างถูกต้องก็อาจมีผลกระทบอย่างรุนแรงต่อสรีรวิทยาของมนุษย์ ตัวอย่างเช่นเซลล์มะเร็งได้รับ PCD น้อยกว่าเซลล์ที่มีสุขภาพดีและสามารถแพร่กระจายและกลายเป็นเนื้องอก อีกวิธีหนึ่งถ้ากฎระเบียบทำให้เกิด apoptosis เกิดขึ้นบ่อยเกินไปเซลล์สามารถตายได้เมื่อจำเป็นสำหรับการทำงานของเนื้อเยื่อ

Mitochondria เป็นโครงสร้างของเซลล์ที่แยกออกจากส่วนที่เหลือของเซลล์ด้วยเยื่อหุ้มชั้นนอก พวกเขายังมีเยื่อหุ้มชั้นใน ระหว่างเยื่อทั้งสองนี้เป็นช่องว่างที่เต็มไปด้วยของเหลวที่มีโปรตีนจำนวนมากโดยเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับการสร้างพลังงานสำหรับเซลล์ Apoptosis-inducing factor พบในพื้นที่นี้และทำหน้าที่ในทางเดินหายใจ

โปรตีนหลายชนิดที่เกี่ยวข้องกับการทำให้เซลล์ตายคือ caspases แต่ปัจจัยที่ทำให้เกิด apoptosis เป็นโปรตีนชนิดต่าง ๆ โดยสิ้นเชิง เอ็นไซม์นี้เป็นฟลาโวโปรตีนซึ่งเป็นโปรตีนพิเศษที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนอิเล็กตรอน มันถูกพบในเซลล์ยูคาริโอตที่หลากหลายตั้งแต่มนุษย์ไปจนถึงสิ่งมีชีวิต ciliate Tetrahymena การศึกษาลำดับของโปรตีนและยีนที่เข้ารหัสปัจจัยที่ทำให้เกิด apoptosis ได้แสดงให้เห็นว่ามันเป็นโปรตีนโบราณและย้อนหลังไปไกลมากในวิวัฒนาการ

เมื่อสัญญาณเริ่มต้นเริ่ม PCD เยื่อหุ้มด้านนอกของไมโทคอนเดรียจะรั่ว AIF ถูกปล่อยออกจากห้องใน mitochondria และเข้าสู่ cytosol ซึ่งเป็นสภาพแวดล้อมของเหลวของเซลล์ จากนั้นไปถึงนิวเคลียส โปรตีนนี้ทำให้ DNA ในนิวเคลียสแตกออกเป็นชิ้น ๆ ในกระบวนการดังกล่าวจะส่งผลกระทบต่อความสมบูรณ์ของโครงสร้างของนิวเคลียสโดยขัดขวางโครงสร้างของโครมาตินทำให้เกิดการเสียชีวิตของเซลล์ที่ตั้งโปรแกรมไว้ในระยะแรก

กฎระเบียบของปัจจัยที่ทำให้เกิด apoptosis ได้รับการศึกษาอย่างละเอียดในแบบจำลองสัตว์ สิ่งนี้นำไปสู่ความสัมพันธ์ของกิจกรรม AIF และการตายของเซลล์ประสาท โรคต่าง ๆ เช่นโรคของ Lou Gehrig มีความสัมพันธ์กับกิจกรรมดังกล่าวในการศึกษากับสัตว์

โรคของมนุษย์จำนวนมากเป็นที่รู้จักกันเนื่องจากปัญหาการทำงานกับไมโทคอนเดรีย การบิดเบือนที่ผิดประเภทอื่นอาจเกิดขึ้นได้กับปัจจัยที่ทำให้เกิด apoptosis ในขณะที่มันยังอยู่ในตำแหน่งยล การศึกษาทางพันธุกรรมมีการกลายพันธุ์ที่มีความสัมพันธ์ซึ่งส่งผลกระทบต่อ AIF ในขณะที่มีการแปลในช่องเซลปกติของมันไปสู่โรคของมนุษย์จำนวนหนึ่งจากความผิดปกติของไมโตคอนเดรีย