Ferroptosis

APOPTOSIS 와 FERROPTOSIS 의 메커니즘과 조절

unicircle 2021. 11. 8. 17:10

2016

https://www.sloankettering.edu/sites/default/files/node/12448/document/prashant_monian-final-thesis.pdf

 

 

 

그림 1.1. 포유류 세포에서 세포 사멸의 내인성 및 외인성 경로.

내인성 경로에서 세포 손상 신호는 BH3 전용 단백질을 통해 작용하여 Bax 및 Bak을 활성화하여 미토콘드리아 외막 투과화mitochondrial outer membrane permeabilization (MOMP)를 유도합니다.
그 결과 시토크롬 C(Cyt. C)가 방출되고 카스파제-9(C9)를 활성화하기 위한 구조인 apoptosome이 형성됩니다.
Caspase-9는 이펙터 caspase-3 및 -7(C3/7)을 활성화합니다.
MOMP는 또한 IAP 계열의 카스파제 억제제를 길항하는 Smac/DIABO의 방출로 이어집니다.

외인성 경로에서 세포외 리간드(Fas 또는 TNF-α와 같은)들과 유사한 세포 표면 수용체와 결합하여 FAS-associated death domain protein (FADD) 및 사멸 유도 신호 복합체 death-nducing signaling complex (DISC)의 형성과 같은어댑터 분자를 모집합니다.
Caspase-8(C8)은 DISC와 결합하여 활성화되고 이펙터 caspase-3 및 -7을 직접 활성화합니다.

Caspase-8은 또한 Bid를 절단할 수 있으며, 이는 Bax와 Bak에 의해 MOMP를 유도하여 고유 경로에도 관여합니다.

 

그림 1.2. ferroptosis 경로의 개요.

시스템 xc-는 세포내 글루타메이트 1분자를 세포외 시스틴 1분자로 교환합니다.
세포 내에서 시스틴은 아미노산 시스테인으로 환원되며, 이는 GSH 합성의 핵심 성분입니다.
GPX4는 GSH 의존적 방식으로 과산화지질을 감소시키는 주요 항산화 효소입니다.

 

 

그림 2.1. 아폽토솜 형성을 위한 모델.

Apaf-1은 휴지기 세포에서 비활성 단량체로 존재합니다.
시토크롬 c에 결합하면 Apaf-1은 구조적 변화와 후속 뉴클레오티드 교환을 거쳐 효율적인 아폽토솜 형성 및 카스파제 활성화를 유도합니다.
그러나 외인성 dATP가 없는 경우 Apaf-1은 영구적으로 비활성 형태로 변경됩니다.
CAS, PHAP1 및 Hsp70은 Apaf-1에서 뉴클레오티드 교환을 자극하여 세포자멸사 형성을 유도합니다.