фактор, индуцирующий апоптоз, связанный с митохондриями, 1 | |
---|---|
Кристаллографическая структура фактор, индуцирующий апоптоз человека (мультяшная диаграмма цвета радуги, N-конец = синий, C-конец = красный). | |
Идентификаторы | |
Символ | AIFM1 |
Альт. символы | PDCD8 |
ген NCBI | 9131 |
HGNC | 8768 |
OMIM | 300169 |
RefSeq | NM_004208 |
UniProt | O95831 |
Прочие данные | |
Locus | Chr. X q25-q26 |
Фактор, индуцирующий апоптоз, участвует в инициации каспазно-независимого пути апоптоза (положительный внутренний регулятор апоптоза), вызывая фрагментацию ДНК и конденсацию хроматина. Фактором, индуцирующим апоптоз, является флавопротеин. Он также действует как оксидаза НАДН. Другой функцией AIF является регулирование проницаемости митохондриальной мембраны при апоптозе. Обычно он находится за внешней мембраной митохондрии и поэтому изолирован от ядра. Однако при повреждении митохондрии она перемещается в цитозоль и в ядро. Инактивация AIF приводит к устойчивости эмбриональных стволовых клеток к гибели после изъятия факторов роста, что указывает на его участие в апоптозе.
Фактор, индуцирующий апоптоз (AIF), представляет собой белок который запускает конденсацию хроматина и фрагментацию ДНК в клетке, чтобы вызвать запрограммированную гибель клетки. Было обнаружено, что митохондриальный белок AIF является -зависимым от каспазы эффектором смерти, который может позволить независимым ядрам претерпевать апоптотические изменения. Процесс, запускающий апоптоз, начинается, когда митохондрия высвобождает AIF, который выходит через митохондриальную мембрану, попадает в цитозоль и перемещается в ядро клетки, где он сигнализирует клетке конденсировать свои хромосомы и фрагментировать молекулы ДНК, чтобы подготовиться к гибель клеток. Недавно исследователи обнаружили, что активность AIF зависит от типа клетки, апоптоза и его способности связываться с ДНК. AIF также играет значительную роль в дыхательной цепи митохондрий и метаболических Redox реакциях.
Белок AIF расположен в 16 экзоны на Х-хромосоме у человека. AIF1 (наиболее распространенный тип AIF) транслируется в цитозоле и рекрутируется в митохондриальную мембрану и межмембранное пространство своим N-концевым сигналом митохондриальной локализации ( MLS). Внутри митохондрии AIF складывается в свою функциональную конфигурацию с помощью кофактора флавинадениндинуклеотида (FAD).
Белок под названием Scythe (BAT3), который используется для регуляции органогенеза, может увеличивать время жизни AIF в клетке. В результате меньшее количество Scythe приводит к более быстрой фрагментации AIF. Х-связанный ингибитор апоптоза (XIAP ) обладает способностью влиять на период полужизни AIF вместе с Scythe. Вместе они не влияют на AIF, прикрепленный к внутренней митохондриальной мембране, однако они влияют на стабильность AIF после того, как он выходит из митохондрии.
Считалось, что если рекомбинантная версия AIF лишена первых 120 N-концевых аминокислот белка, тогда AIF будет функционировать как NADH и NADPH оксидаза. Однако вместо этого было обнаружено, что рекомбинантный AIF, который не имеет последних 100 N-концевых аминокислот, имеет ограниченную активность NADP и NADPH оксидазы. Таким образом, исследователи пришли к выводу, что N-конец AIF может взаимодействовать с другими белками или контролировать окислительно-восстановительные реакции AIF и специфичность субстрата.
Мутации AIF из-за делеций стимулировали создание мышиной модели дефицита комплекса I. Дефицит комплекса I является причиной более тридцати процентов митохондриальных заболеваний человека. Например, митохондриопатии комплекса I в основном поражают младенцев, вызывая такие симптомы, как судороги, слепота, глухота и т. Д. Эти модели мышей с дефицитом AIF важны для исправления дефицита комплекса I. Идентификация белков, взаимодействующих с AIF, во внутренней митохондриальной мембране и межмембранном пространстве поможет исследователям определить механизм сигнального пути, который контролирует функцию AIF в митохондриях.
Гены человека кодирующие изоферменты фактора, индуцирующего апоптоз, включают:
Апоптотическая функция AIF была продемонстрирована у организмов, принадлежащих к различным эукариотическим организмам, включая упомянутые выше человеческие факторы: AIM1, AIM2 и AIM3 (Xie et al., 2005), дрожжевые факторы NDI1 и AIF1, а также AIF Tetrahymena. Филогенетический анализ показывает, что дивергенция последовательностей AIFM1, AIFM2, AIFM3 и NDI произошла до расхождения эукариот.
Несмотря на участие в гибели клеток, AIF играет важную роль. роль в росте и агрессивности различных типов рака, включая колоректальный, рак простаты и панкреатический рак, благодаря активности NADH-оксидазы. Ферментативная активность AIF регулирует метаболизм, но также может повышать уровни ROS, способствуя активации сигнальных молекул, активируемых окислительным стрессом, включая MAPK. Опосредованная AIF редокс-сигнализация способствует активации JNK1, который, в свою очередь, может запускать переключатель кадгерина.