Apoptose 1. Einleitung 2. Extrinsischer Weg 3. Intrinsischer Weg

Apoptose

apoptose autophagie necrose

1.

T cell

Virale Infektion

Todesrezeptor

Zellstress

Ionisierende Strahlung

Todesrezeptor

Extrinsischer Weg:

- Liganden: Zytokin, TNF, Fasligand - Receptoren: Zytokinrezeptoren, TNFrezeptor, Fas Rezeptor

Intrinsischer Weg: 1. Entzug des Überlebensfaktors 2. Direkt mitochondrial 2. ER Stress 3. p53-vermittelt 4. Viren

Apoptotische Signalwege

Überlebensfaktor Rezeptor

p53

ER

2.

caspase 3 pro-caspase 3

Cyt c

Apoptosome

Apaf-1

CAD

I-CAD

CAD

CAD

Intrinsischer Weg

Bax & Bak

Strahlung: UV, ionisierend

Zellstress: Hypoxie

I-CAD

APOPTOSIS

APOPTOSIS

Apaf-1 procaspase 9

Cyt c

3.

BAX: BCL2-associated X protein BAK: BCL2 antagonist/killer CAD: caspase-activated Dnase Cyt c: cytochrome C Apaf-1: apoptotic protease activating factor-1

caspase 9

3b.

Knockout Maus

4.

Caspase Kaskade 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)

Spaltungsstelle

Spaltung

Aktive Kaspase

Pro-Domäne

Große Untereinheit

Kleine Untereinheit

INAKTIVE PRO-KASPASE

AKTIVE KASPASE

4.

Die drei Klassen von Bcl-2 Proteinen

PROTECTORS

KILLERS

REGULATORS

5.

Regulation der Apoptose durch Bcl-2 Proteine

6.

IAP (inhibitor of apoptosis protein): apoptose inhibítor

Smac (second mitochondrial activator of apoptosis): der andere mitochondriale Apoptose Aktivator

IAP und Smac/DABLO

SMAC/DIABLO

IAP Caspase 3

Cyt C

Caspase 9

APOPTOSE

DNA Fragmentierung

7.

Aufgabe von IAPs und anti-IAPs in Apoptose

8.

caspase 3 pro-caspase 3

Cyt c

Apoptosome

Apaf-1 procaspase 9

caspase 9

CAD

I-CAD

CAD

I-CAD

CAD

Intrinsischer Weg – ER stress

Ca++ Ca++

Ca++

Ca++

Ca++ Ca++

Ca++

Ca++

ER stress: fehlgebildetes Protein

pro-caspase 12

caspase 12

IP3R Bax & Bak

Ca++

Ca++

Ca++ Ca++

Ca++ Ca++

Ca++

Strahlung: UV, ionisierend

Zellstress: Hypoxie

DNA Schaden

APOPTOSE

APOPTOSE

Cyt c

9.

ER stress-induzierte Apoptose 9b.

caspase 8

caspase 3 pro-caspase 3

FASL

FAS

FADD

pro-caspase 8

APOPTOSE

Zytokin

Zytokin- rezeptor

TRADD

FADD

pro-caspase 8

TNF-

TNFR1 receptor

TRADD

FADD

pro-caspase 8

Extrinsischer Weg

death domain

INITIATOR CASPASE

EFFEKTOR CASPASE

CAD: caspase-activated Dnase I-CAD: inhibitor of CAD

CAD

I-CAD CAD

I-CAD

CAD

Todesrezeptor

APOPTOSE

10.

DISC

TRADD

FADD

caspase 8

pro-caspase 8

caspase 3 pro-caspase 3

Bid

t-Bid

Cyt c

Apoptosome

Apaf-1 procaspase 9

caspase 9 caspase 6+7

CAD

I-CAD CAD

I-CAD

CAD

Membranstämmiges FASL

FAS

death domain

Death receptor

Bax & Bak

Extrinsischer Weg- Verstärkung

Sezerniertes FASL

APOPTOSE

APOPTOSE

11.

Signalisierung über PI 3-kinase fördert Zellüberleben

Activated PI 3-kinase

PIP2 PIP3

PDK1

PH Domains

Activated receptor Tyrosine kinase

PKB

Active PKB

Dissoziation

Aktivierung vonPKB by PDK1

Phosphorylation vonBAD BAD

Inaktives death-inhibitory protein Active death-inhibitory protein

Inaktives BAD

14-3-3 protein

Hemmung von Apoptose

mTOR

RTK

12.

Ausbleiben von Überlebensfaktor Apoptose

3 Wege der Überlebensfaktoren können Apoptose

hemmen

13.

M

G1

G2

S

Zellzyklus

UUU

E2F

pRB

E2F

pRB

Cyclin E

CDK2

p14

p53 p53

p21

Abbau Apoptose

Zellzyklus Arrest

proteasome

Strahlung

Die Schlüsselrolle von p53

MDM2

Cyclin D1

CDK4

P p21

p53

p16

9.

p53

APOPTOSE

Caspase Aktivierung

nucleus

Zytosolischer apoptotischer Weg

Mitochondrialer apoptotischer Weg