Η απόπτωση είναι μια βασικής σημασίας βιολογική διαδικασία η οποία απαιτείται για τη διατήρηση της ακεραιότητας και της ομοιόστασης στους πολυκύτταρους οργανισμούς. Αντίθετα, δυσλειτουργία της αποπτωτικής διαδικασίας διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην παθογένεια μιας ευρείας κλίμακας ανθρώπινων παθολογικών καταστάσεων συμπεριλαμβανομένων νευροεκφυλιστικών διαταραχών και καρκίνο. Η αποπτωτική διαδικασία περιλαμβάνει την ενεργοποίηση ενός αρκετά συντηρημένου μεταξύ των οργανισμών βιοχημικού μονοπατιού, στο τελευταίο στάδιο του οποίου βρίσκεται η ενεργοποίηση μιας οικογένειας πρωτεασών που ονομάζονται κασπάσες. Οι πρωτεάσες αυτές κατατμούν μεγάλο αριθμό πρωτεϊνών – στόχων, η κατάτμηση των οποίων και η αλλαγή των λειτουργικών χαρακτηριστικών τους προάγει τον αποπτωτικό φαινότυπο. Στις πρωτεΐνες-στόχους της αποπτωτικής διαδικασίας περιλαμβάνονται δομικές πρωτεΐνες του πυρήνα και του κυτταροσκελετού, πρωτεΐνες που ενέχονται άμεσα στην αποπτωτική διαδικασία, στην κυτταρική σηματοδότηση, στην αντιγραφή του DNA, την επιδιόρθωση των βλαβών του, αλλά και πρωτεΐνες που συμμετέχουν στην αδειοδότηση της αντιγραφής. Η αδειοδότηση της αντιγραφής είναι μια διαδικασία η οποία εξασφαλίζει πως μόνο μετά από τη διαμεσολάβηση της φάσης της μίτωσης η χρωματίνη καθίσταται ικανή για έναν νέο κύκλο αντιγραφής του DNA. Ένα σύμπλοκο πρωτεϊνών ρυθμίζει τη διαδικασία αυτή, μείζον συστατικό του οποίου είναι η πρωτεΐνη Cdt1 η οποία είναι συντηρημένη από τις ζύμες έως τα θηλαστικά. Στα σπονδυλωτά, η πρωτεΐνη Geminin, είναι ο αρνητικός ρυθμιστής του Cdt1 προσφέροντας ένα επιπρόσθετο επίπεδο ρύθμισης του Cdt1. Στις πρωτεΐνες που ενέχονται στην παραπάνω διαδικασία συμπεριλαμβάνονται οι πρωτεΐνες Orc1-6, Cdc6, MCM2-7, από τις οποίες οι πρωτεΐνες Cdc6 και MCM3 έχει δειχθεί ότι αποτελούν στόχους των κασπασών και της αποπτωτικής διαδικασίας. Στόχος της παρούσης εργασίας ήταν ο έλεγχος μιας πιθανής στόχευσης του μέλους του προαντιγραφικού συμπλόκου Cdt1 και του αρνητικού ρυθμιστή του Geminin κατά την απόπτωση. Διαπιστώθηκε πως σε αποπτωτικά κύτταρα η πρωτεΐνη Geminin στοχεύεται και κατατμείται. Η κατάτμηση αυτή προκύπτει μετά από στόχευση της Geminin από την κασπάση-3 και παρατηρήθηκε τόσο σε in vivo συνθήκες όσο και μετά την in vitro επώαση ανασυνδυασμένης πρωτεΐνης Geminin με ανασυνδυασμένη κασπάση-3. Η χαρτογράφηση της θέσης της κατάτμησης της Geminin από την κασπάση-3 επέδειξε το καρβοξυτελικό της άκρο της Geminin ως τον πρωτεολυτικό στόχο της κασπάσης-3, προτείνοντας υποθετικές αλλαγές στη φυσιολογική λειτουργία της πρωτεΐνης. / Apoptosis is an essential biological process required for the maintenance of integrity and homeostasis of multicellular organisms. Deregulation of apoptosis plays an important role in the pathogenesis of a wide range of human diseases including neurodegenerative disorders and cancer. Apoptosis induces the activation of a conserved biochemical pathway of specific proteases called caspases. These proteases cleave a great number of protein-targets, promoting the alteration of their functional characteristics and leading to apoptotic phenotype. Structural cytoskeleton and nucleolar proteins that are involved in apoptotic process, signalling cellular transduction, DNA replication and repair of its damage as well as proteins involved in replication licensing, are among the protein-targets of caspases. Replication licensing is a process which ensures that only after a passage through mitosis chromatin becomes competent for a new round of DNA replication. A protein complex regulates this process and a major component of this complex is Cdt1 protein, which is conserved from yeast to mammals. In vertebrates, another protein, namely Geminin, is the negative regulator of Cdt1 offering an additional regulation level over Cdt1. In the replication licensing process, other proteins such as Orc1-6, Cdc6, MCM2-7 are involved. Cdc6 and MCM3 have been shown to be targets of caspases during apoptosis. The aim of the present study was the investigation of a possible targeting of Cdt1 and Geminin during apoptosis. We showed that in apoptotic cells, Geminin is cleaved producing a lower molecular weight cleavage product. The cleavage of Geminin occurs by caspase-3 in apoptotic cells treated with a variety of apoptotic triggers in vivo, and after the incubation of recombinant Geminin with recombinant caspase-3, in vitro. The cleavage site of Geminin by caspase-3 was mapped in carboxy-terminus of Geminin, suggesting possible alterations in its functions.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/440 |
| Date | 29 June 2007 |
| Creators | Ρούκος, Βασίλειος |
| Contributors | Λυγερού, Ζωή, Roukos, Vassilis, Μητσάκου, Αδαμαντία, Ταραβήρας, Σταύρος, Λυγερού, Ζωή |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Relation | Η ΒΥΠ διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή στο βιβλιοστάσιο διδακτορικών διατριβών που βρίσκεται στο ισόγειο του κτιρίου της. |
Page generated in 0.0026 seconds