Apoptose 1. 2. 3. Einleitung Extrinsischer Weg Intrinsischer Weg Apoptose 1. apoptose autophagie necrose Apoptotische Signalwege 2. Extrinsischer Weg: - Liganden: Zytokin, TNF, Fasligand - Receptoren: Zytokinrezeptoren, TNFrezeptor, Fas Rezeptor Todesrezeptor Überlebensfaktor Rezeptor Virale Infektion Ionisierende Strahlung Intrinsischer Weg: 1. Entzug des Überlebensfaktors 2. Direkt mitochondrial 2. ER Stress 3. p53-vermittelt 4. Viren p53 ER Zellstress Todesrezeptor T cell Intrinsischer Weg Strahlung: UV, ionisierend Zellstress: Hypoxie Cyt c Bax & Bak Cyt c BAX: BCL2-associated X protein BAK: BCL2 antagonist/killer CAD: caspase-activated Dnase Cyt c: cytochrome C Apoptosome Apaf-1 procaspase 9 Apaf-1: apoptotic protease activating factor-1 caspase 9 caspase 3 pro-caspase 3 I-CAD APOPTOSIS CAD I-CAD CAD CAD APOPTOSIS 3. Knockout Maus 3b. Caspase Kaskade 4. Ein Molekül der aktiven Initiator Caspase Viele Moleküle von Ausführungs Caspasen Teilung von zytosolischen Proteinen Spaltung von nuklearen Lamin Proteolitische „Kettenreaktion” (Kaspase Kaskade bei Apoptose) Aktive Kaspase Große Untereinheit Kleine Untereinheit Spaltungsstelle Spaltung AKTIVE KASPASE INAKTIVE PRO-KASPASE Pro-Domäne 4. Die drei Klassen von Bcl-2 Proteinen PROTECTORS KILLERS REGULATORS 5. Regulation der Apoptose durch Bcl-2 Proteine 6. 7. IAP und Smac/DABLO Cyt C Caspase 9 SMAC/DIABLO Caspase 3 IAP (inhibitor of apoptosis protein): apoptose inhibítor Smac (second mitochondrial activator of apoptosis): der andere mitochondriale Apoptose Aktivator IAP APOPTOSE DNA Fragmentierung Aufgabe von IAPs und anti-IAPs in Apoptose 8. 9. Intrinsischer Weg – ER stress Strahlung: UV, ionisierend Zellstress: Hypoxie ER stress: fehlgebildetes Protein Ca++ Ca++ Cyt c Ca++ ++ Ca++ Ca Ca++ Bax & Bak IP3R Ca++ Ca++ Cyt c Ca++Ca++Ca++ Ca++ Ca++ Ca++ Ca++ Apoptosome pro-caspase 12 Apaf-1 procaspase 9 caspase 9 caspase 12 caspase 3 pro-caspase 3 I-CAD APOPTOSE CAD I-CAD CAD DNA Schaden CAD APOPTOSE 9b. ER stress-induzierte Apoptose Extrinsischer Weg FASL Zytokin TNF- Zytokinrezeptor FAS Todesrezeptor TNFR1 receptor death domain DISC TRADD TRADD FADD FADD pro-caspase 8 pro-caspase 8 FADD pro-caspase 8 INITIATOR CASPASE caspase 8 EFFEKTOR CASPASE caspase 3 pro-caspase 3 CAD I-CAD APOPTOSE CAD I-CAD APOPTOSE CAD CAD: caspase-activated Dnase I-CAD: inhibitor of CAD 10. Extrinsischer WegVerstärkung Membranstämmiges FASL Sezerniertes FASL FAS Death receptor death domain TRADD FADD Bid Cyt c pro-caspase 8 t-Bid Bax & Bak caspase 8 procaspase 9 caspase 3 pro-caspase 3 Apaf-1 Apoptosome caspase 6+7 APOPTOSE CAD I-CAD caspase 9 CAD I-CAD CAD APOPTOSE 11. 12. Signalisierung über PI 3-kinase fördert Zellüberleben PIP2 PIP3 RTK PH Domains Activated receptor Activated PI 3-kinase Tyrosine kinase PDK1 PKB mTOR Aktivierung vonPKB by PDK1 Dissoziation Active PKB BAD Inaktives BAD Phosphorylation vonBAD Inaktives death-inhibitory protein Ausbleiben von Überlebensfaktor Apoptose Active death-inhibitory protein 14-3-3 protein Hemmung von Apoptose 3 Wege der Überlebensfaktoren können Apoptose hemmen 13. 9. Die Schlüsselrolle von p53 p53 P p21 p14 Zellzyklus Arrest p53 Cyclin E Cyclin D1 CDK2 CDK4 pRB E2F MDM2 UUU p16 p21 pRB E2F p53 G1 Strahlung proteasome M Zellzyklus S G2 Abbau Apoptose p53 Mitochondrialer apoptotischer Weg Zytosolischer apoptotischer Weg Caspase Aktivierung nucleus APOPTOSE