Concetti Chiave
- Le vie di segnalazione cellulare si dividono in intrinseche, attivate da segnali interni, ed estrinseche, che coinvolgono segnali provenienti dal sistema immunitario.
- Il destino di una cellula è determinato dall'equilibrio tra proteine anti-apoptotiche (Bcl-2) e pro-apoptotiche (come Bax), che influenzano la stabilità della membrana mitocondriale.
- Le proteine pro-apoptotiche, se prevalenti, attivano le caspasi, enzimi cruciali per il processo apoptotico che tagliano le proteine in corrispondenza dell'acido aspartico.
- Le caspasi esistono come pro-caspasi e si classificano in iniziatrici (2, 8, 9, 10) ed esecutrici (3, 6, 7), con funzioni specifiche nel processo di apoptosi.
- Il dominio BH3 è una caratteristica condivisa tra le proteine Bcl-2 e Bax, fondamentale per la loro interazione con la membrana mitocondriale esterna.
Vie di segnalazione cellulare
Le vie di segnalazione possono essere:
• intrinseche, se vi sono segnali provenienti dal nucleo e dal RE, che innescano la fuoriuscita dal mitocondrio del citocromo C;
• estrinseche, se vi sono segnali provenienti da cellule del sistema immunitario. Questa via comprende però anche la via intrinseca.
Equilibrio tra proteine apoptotiche
Il destino cellulare dipende dall’equilibrio tra le proteine della famiglia Bcl-2, anti-apoptotiche, e le proteine pro-apoptotiche, che attivano la caspasi. In particolare se prevalgono le proteine Blc-2, la cellula non va incontro ad apoptosi perché tali proteine presentano un dominio che si associa alla membrana mitocondriale esterna, proteggendola. Se prevalgono invece le proteine pro-apoptotiche, come la Bax, la cellula va incontro ad apoptosi. Anche la Bax ha un dominio che si lega alla membrana mitocondriale esterna in alternativa alla Bcl-2. In comune tra tutte queste proteine è il dominio BH3.
Attivazione delle caspasi
Se prevalgono le proteine pro-apoptosi si attivano le caspasi, che presentano un sito attivo con delle cisteine e che sono in grado di tagliare altre proteine in corrispondenza di un residuo di acido aspartico. Sono normalmente presenti nelle cellule sotto forma di pro-caspasi. Le caspasi si distinguono poi in iniziatrici (2,8,9,10) ed esecutrici (3,6,7).
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza tra vie di segnalazione intrinseche ed estrinseche nella apoptosi?
- Come influisce l'equilibrio tra proteine Bcl-2 e pro-apoptotiche sul destino cellulare?
- Qual è il ruolo delle caspasi nell'apoptosi?
Le vie di segnalazione intrinseche sono attivate da segnali provenienti dal nucleo e dal reticolo endoplasmatico, portando alla fuoriuscita del citocromo C dal mitocondrio. Le vie estrinseche, invece, sono attivate da segnali delle cellule del sistema immunitario e includono anche la via intrinseca.
Il destino cellulare è determinato dall'equilibrio tra le proteine anti-apoptotiche della famiglia Bcl-2 e le proteine pro-apoptotiche. Se prevalgono le Bcl-2, la cellula non subisce apoptosi; se prevalgono le proteine pro-apoptotiche come la Bax, la cellula va incontro ad apoptosi.
Le caspasi, attivate dalle proteine pro-apoptotiche, sono enzimi che tagliano altre proteine in corrispondenza di un residuo di acido aspartico. Esistono caspasi iniziatrici e esecutrici, e sono normalmente presenti come pro-caspasi nelle cellule.
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