Apoptosis의 이론적 정의 및 기전을 촉진하는 유전자

소개글

Apoptosis의 이론적 정의 및 기전을 촉진하는 유전자에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. Apoptosis 참고자료

2. 활성산소(Oxygen free radicals) 참고자료

3. Bcl-2, Bax 참고자료

4. Caspase(cystein aspartate specific proteinase) 참고자료

본문내용

지며, Bax member에 속하는 유전자들은 pro-apoptotic 인자로 apoptosis의 유발과 관계가 있다 36). 이들은 세포 내 소기관 중 mitochondria로부터의 cytochrome c를 유리시켜 종양억제 유전자인 p53, cysteine-related protease인 caspase, DNA의 단편화와 연관된 endonuclease 등의 활성을 조절한다 36, 37).
▶Caspase(cystein aspartate specific proteinase) 참고자료
Caspase is known to mediate a crucial stage of the apoptotic process and is expressed in many mammalian cells. Caspases, which make up a family of cysteinyl proteases encompassing 14 members, are essential players in apoptotic cell deaht both as initiators (caspase-2, -8, -9, and -10) and executioners (caspase-3, -6, and -7) 10). Important characteristic of apoptosis is the activation of caspase-3, the most widely studies member of the caspase family of cysteinyl proteases and one of the key mediators of apoptosis in mammalian cells. Caspase-3 plays a critical role during morphogenetic cell death in the mammalian brain 11).
The caspases, a class of cysteine proteases, are considered to play a central role in the apoptotic process and to trigger a cascade of proteolytic cleavage events in mammalian cells. Of particular interest is caspase-3, the most widely studied member of the caspase family and one of the key executioners of apoptosis, being responsibel either partiallly or wholly for the proteolytic cleavage of various proteins 10).
Caspase(cystein aspartate specific proteinase) protease family는 정상적으로 세포 내에서 불활성화 형태로 존재하다가, 외부 자극에 의하여 활성화되어 세포의 구조와 기능유지에 필요한 단백질인 poly-(ADP-ribose)-polymerase(PARP), inhibitor of caspase-activated deoxyribonuclease(ICAD), 그리고 actin, fodrin, lamin 등과 같은 단백질들을 절단하여 세포고사를 유도하는 것으로 알려져 있다 23-32).
PARP는 DNA 복구 효소로서 정상세포에서 116kDa의 형태로 존재하다가 어떤 자극이 주어지면 85kDa로 절단되어 세포고사를 촉진하는 단백질로 알려져 있으며, 또한 14종류의 caspase family 중 caspase-3가 세포고사에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다 23, 30).
▶Caspase참고자료
Caspase는 크게 두 종류로 분류할 수 있다 (Hsu. 2004). 첫 번째는 세포고사를 개시하는 caspase-8과 caspase-9가 있고, 두 번째로 이들 caspase의 활성에 영향을 받아 세포고사를 실행하는 caspase-3로 구분된다. Caspase-3의 활성으로 여러 가지 단백질이 절단되거나 인산화 된다 (Chandrasekher, 2004; Hattangadi, 2004). 가장 대표적인 caspase-3 의존 절단 효소에는 Poly-ADP-Riose-Polymerase (PRAP)가 있다. PARP는 절단되지 않는 상태가 활성화된 상태로 이것은 정상 세포에 있어서 손상된 DNA를 신속하게 복구하는 일을 한다. 세포고사 과정에서는 DNA를 복구할 필요성이 없기 때문에 caspase-3에 의해 절단되어 활성이 없어진다 (Hattangadi, 2004).
Caspase는 apoptosis과정 중 단백질을 분해하는 매우 중요한 과정으로 몇 가지의 단백질 분해 효소가 관여하며 세포고사의 신호전달과정을 통한 caspase의 활성화는 caspase의 N-말단에 존재하는 앞 부위가 단백질-단백질 결합을 통하여 세포고사 신호를 전달하고 활성화시킨다. 활성화된 caspase는 특정 기질 단백질의 분해를 통하여 세포고사를 일으킨다 (박소월, 2004). 최근 활발히 진행되고 있는 여러 실험연구에서는 apoptosis가 진행되는 세포에서 caspase-3,6,8 및 9가 주된 caspase 경로라고 보고되고 있다 (Perry, 1997). caspase-3는 DNase의 억제자(ICAD)를 분해시켜 DNA분절을 유도하거나 poly(ADP-Ribose)polymerase(PARP) 절단을 유도한다. caspase-8은 receptor를 경유하는 경로에 속하고 TNF-α, Fas로 인한 apoptosis에 주요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다 (Van Loo G et al. 2002)
Caspase-3 protease는 caspase cascade의 하방(downstream)에 위치하여 상방(uptream)에 위치한 caspase-8 및 -9의 활성신호가 합류하는 효소로서 32kDa procaspase-3 protease가 활성화형인 20 kDa 및 11 kDa으로 분해되어 DNA 회복과 stress 관련 발현 유전자의 활성 및 기능 유지에 중요한 PARP를 분해하여 세포고사에 작용한다 25-27).

키워드

cell death,   apoptosis,   necrosis,   Bcl-2 family,   caspase,   활성산소