8.Регуляция клеточного цикла и репликации. Роль циклинов и белка р53.

Регуляция репликации

Длительность фаз клеточного цикла различна у различных типов клеток (более 200 видов) G1-G0- фаза покоя, при этом некоторые клетки не могут перейти в S-фазу (репликации) (нейроны, миоциты)

Основным фактором, который включает, замедляет, восстанавливает репликацию в S-фазу клеточного цикла, а также регулирует прохождение клеток по другим фазам клеточного цикла является повреждение ДНК и мутации.

В каждой фазе клеточного цикла осуществляется контроль структуры ДНК и если в ней находятся ошибки – прохождение клетки по клеточному циклу затормаживается, а если ошибка не исправляется – цикл останавливается.

Главную роль в регуляции клеточного цикла и репликации играет белок р53.

/синтезируется во многих клетках с гена р53 ^является «молекулярным полицейским», который улавливает, узнает ошибки в первичной структуре ДНК/

При обнаружении ошибок, белок р53 предпринимает следующие действия:

• активирует ферменты репаративной системы

• разрушает циклины, отдаляя время репликации

• если ошибки не устранены – запускается апопптоз (в любой из фаз клеточного цикла) р53 запускает синтез каспаз и ДНКаз, которые разрушают белки и ДНК, что приводит к смерти клетки (физиологической)

/р53 активирует биосинтез белков семейства bax (активаторы каспаз)/

р53 активирует биосинтез белка fаs/аро1 – трансмембранный гликопротеид, который появляется в мембране клетки при запускании апоптоза (в норме его нет) и выполняет рецепторную роль для макрофагов, с целью фагоцитоза

/р53 ингибирует биосинтез белка bcl-2 (ингибитор каспаз)./

Но сам ген кодирующий белок р53 может мутировать:

• утрачивается контроль за структурой ДНК

• апоптоз не включается

• происходит без контрольное деление клеток с поврежденной ДНК

• такие нарушения лежат в основе развития рака

9.Апоптоз. Физиологическая роль, механизмы развития. Роль белка Р53, последствия мутаций в гене р53. Биохимические основы противоопухолевой терапии, значение лабораторного определения маркеров апоптоза.

Апоптоз – процесс естественной смерти клетки, морфологически проявляется прогрессирующей фрагментацией клеточных компонентов, включая ДНК

Происходит гидролитический распад белков под действием протеаз, называемых каспазами и распад ДНК с помощью ДНКаз [Эти ферменты не находятся в лизосомах, в отличии процессов, происходящих при некрозе, где работают лизосомальные ферменты]

Апоптоз –физиологический процесс, активирующийся не только у мутагенных клеток, но также активируется у высокоспециализированных клеток

/Например у клеток, формирующих иммунный ответ организма, при воспалении, после устранения патогена, у лейкоцитов активируется аппоптоз./

Но сам ген кодирующий белок р53 может мутировать:

• утрачивается контроль за структурой ДНК

• апоптоз не включается

• происходит без контрольное деление клеток с поврежденной ДНК

• такие нарушения лежат в основе развития рака

Стратегия противоопухолевой терапии – активация апоптоза опухолевых клеток. Это достигается путем радиоактивного облучения, химического воздействия (химиотерапия)

В настоящее время в клинико-диагностических лабораториях можно оценить экспрессию генов в опухолевых клетках методом люминесцентной микроскопии, с целью оценки эффективности противоопухолевой терапии :

- р53,

- fаs/аро1,

- bcl-2

Если терапия корректна, то в опухолевых клетках повышается экспрессия генов р53 и fаs/аро1 и супрессируется ген bcl-2