ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΕΝΟΣ ΚΥΤΤΑΡΙΚΟΣ ΘΑΝΑΤΟΣ -ΑΠΟΠΤΩΣΗ- Ι. Σ. Παπασιδέρη ΑΘΗΝΑ 200 5

1. ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΕΝΟΣ ΚΥΤΤΑΡΙΚΟΣ ΘΑΝΑΤΟΣ -ΑΠΟΠΤΩΣΗ- Ι. Σ. Παπασιδέρη ΑΘΗΝΑ 2005

3. H ΒΑΣΙΛΙΣΣΑ ΤΗΣ ΑΠΟΠΤΩΣΗΣ Bid Julie Newdell, Artist – Scientist

4. ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΕΝΟΣ ΚΥΤΤΑΡΙΚΟΣ ΘΑΝΑΤΟΣ - AΠΟΠΤΩΣΗ 17.1. Κυτταρική μορφολογία της απόπτωσης 17.2. Ο ρόλος των κασπασών στον αποπτωτικό θάνατο 17.3. Ενδοκυτταρική μετακίνηση πρωτεϊνών κατά την απόπτωση 17.4. Η αντι-αποπτωτική δραστηριότητα της πρωτεΐνης Bcl-2 17.5. Η συμμετοχή του κυτοχρώματος-c στην ενεργοποίηση των κασπασών και στη συγκρότηση του«αποπτωσώματος» 17.6. Ο καθοριστικός ρόλος των «νευροτροφινών» στην απόπτωση 17.7. Απορρύθμιση των αποπτωτικών μηχανισμών σε μεταλλαγμένους και γενετικά τροποποιημένους πρότυπους οργανισμούς Βιβλιογραφία Παράρτημα: Στερεοσκοπικές εικόνες βιομορίων κυτταρικής απόπτωσης

5. Απόπτωση είναι μια γενετικά καθορισμένη και ενεργητική διαδικασία που συμμετέχει καταλυτικά στην ομαλή ανάπτυξη και λειτουργία ενός μεγάλου αριθμού ιστών Εξελικτικά συντηρημένη λειτουργία

6. Κυτταρική μορφολογία της απόπτωσης • Συμπύκνωση της χρωματίνης • Θρυμματισμός του πυρηνικού DNA • Δημιουργία οπών στις μεμβράνες των μιτοχονδρίων και της κυτταρικής μεμβράνης • Σχηματισμός φαγοσωμάτων

7. ΟΙ ΚΥΡΙΟΤΕΡΕΣ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΑΠΟΠΤΩΣΗΣ–ΝΕΚΡΩΣΗΣ

8. ΑΝΘΡΩΠΙΝΑ ΕΠΙΘΗΛΙΑΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ HeLa ΣΕ ΦΑΣΗ ΑΠΟΠΤΩΤΙΚΟΥ ΘΑΝΑΤΟΥ

9. ΙΝΟΒΛΑΣΤΗΣ ΣΕ ΦΑΣΗ ΑΠΟΠΤΩΣΗΣ: (Α) ΑΠΟΠΤΩΤΙΚΑ ΣΩΜΑΤΙΑ (Β) ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗ ΧΡΩΜΑΤΙΝΗΣ (Γ) ΦΑΓΟΚΥΤΤΑΡΩΣΗ (Δ) ΜΕΜΒΡΑΝΙΚΕΣ ΑΛΛΟΙΩΣΕΙΣ

10. HeLa ΚΥΤΤΑΡΙΚΕΣ ΣΕΙΡΕΣ ΣΕ ΦΑΣΗ ΑΠΟΠΤΩΣΗΣ (ΑΚΤΙΝΟΜΥΚΙΝΗ-D)

11. REAL-TIME EVENTS OF CELL DEATH APOPTOSIS

12. ΑΠΟΠΤΩΣΗ ΚΥΤΤΑΡΩΝ ΣΩΜΑΤΙΚΗΣ ΣΕΙΡΑΣ C.elegans: (Α) ΑΛΛΟΙΩΣΗ ΚΥΤΤΑΡΙΚΟΥ ΣΧΗΜΑΤΟΣ (Β) ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗ ΧΡΩΜΑΤΙΝΗΣ (Hoechst 33342) (Γ) ΕΚΛΕΚΤΙΚΗ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ ΠΟΡΤΟΚΑΛΙ ΤΗΣ ΑΚΡΙΔΙΝΗΣ Α Γ Β

13. ΑΣΥΓΧΡΟΝΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΙΑΚΑ ΡΥΘΜΙΖΟΜΕΝΗ ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗ ΠΥΡΗΝΩΝ ΤΡΟΦΟΚΥΤΤΑΡΩΝ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΩΟΓΕΝΕΣΗ ΤΟΥ ΕΝΤΟΜΟΥ Drosophila melanogaster. (Α) ΣΤΑΔΙΟ 10. (Β) ΣΤΑΔΙΟ 11. (Γ) ΣΤΑΔΙΟ 12. (Δ) ΣΤΑΔΙΟ 13. A Γ B Δ

14. ΙΣΤΟΕΙΔΙΚΟΣ ΘΡΥΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΠΥΡΗΝΙΚΟΥ DNA (ΜΕΘΟΔΟΣ TUNEL) ΑΝΑΠΤΥΣΣΟΜΕΝΩΝ ΤΡΟΦΟΚΥΤΤΑΡΩΝ ΣΤΑΔΙΩΝ 12 – 14, ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΩΟΓΕΝΕΣΗ ΤΟΥ ΕΝΤΟΜΟΥDrosophila melanogaster: Α Β (Α) ΣΤΑΔΙΟ 12Α (Β) ΣΤΑΔΙΟ 12Γ (Γ) ΣΤΑΔΙΟ 13 (Πρώϊμο) (Δ) ΣΤΑΔΙΟ 13 (Μέσο) (Ε) ΣΤΑΔΙΟ 13 (Όψιμο) (Ζ) ΣΤΑΔΙΟ 14 Γ Δ Ε ΣΤ

15. CAD ΘΡΥΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΠΥΡΗΝΙΚΟΥ DNA ΝΟΥΚΛΕΟΣΩΜΑ Bax Η ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ ΤΗΣ ΠΡΩΤΕΪΝΗΣ CAD ΠΡΟΚΑΛΕΙ ΤΟΝ ΘΡΥΜΜΑΤΙΣΜΟ ΤΟΥ ΠΥΡΗΝΙΚΟΥ DNA

16. ΑΝΑΔΙΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΟΥ ΚΥΤΤΑΡΟΣΚΕΛΕΤΟΥ ΤΗΣ ΑΚΤΙΝΗΣ (ΧΡΩΣΗ ΦΛΟΥΟΡΕΣΚΙΝΗΣ: FITC) ΚΑΤA ΤΟΝ ΑΝΑΠΤΥΞΙΑΚΑ ΡΥΘΜΙΖΟΜΕΝΟ, ΑΠΟΠΤΩΤΙΚΟ ΘΑΝΑΤΟ ΤΡΟΦΟΚΥΤΤΑΡΩΝ ΤΟΥ ΕΝΤΟΜΟΥ Drosophila melanogaster. (Α) ΣΤΑΔΙΟ 10. (Β) ΣΤΑΔΙΟ 11. (Γ) ΣΤΑΔΙΟ 12Α. (Δ) ΣΤΑΔΙΟ 12Β. (Ε) ΣΤΑΔΙΟ 12Γ. (ΣΤ) 13. A B Γ Δ Ε ΣΤ

17. ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ ΑΠΟΠΤΩΤΙΚΩΝ ΚΥΣΤΙΔΙΩΝ ΤΡΟΦΟΚΥΤΤΑΡΩΝ ΣΤΑΔΙΟΥ 13, ΣΕ ΦΑΣΗ ΑΠΟΠΤΩΣΗΣ, ΚΑΙ ΕΠΑΚΟΛΟΥΘΗ ΦΑΓΟΚΥΤΤΑΡΩΣΗ ΑΥΤΩΝ ΑΠO ΓΕΙΤΟΝΙΚΑ ΘΥΛΑΚΟΚΥΤΤΑΡΑ.

18. M 0 1 3 5 7 16 ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΟΥ ΘΡΥΜΜΑΤΙΣΜΟΥ ΤΟΥ ΠΥΡΗΝΙΚΟΥ DNA ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΤΟΥ ΑΠΟΠΤΩΤΙΚΟΥ ΕΡΕΘΙΣΜΑΤΟΣ

19. ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΤΟΥ ΘΡΥΜΜΑΤΙΣΜΟΥ ΤΟΥ ΠΥΡΗΝΙΚΟΥ DNA ΔΙΑ ΜΕΣΟΥ ΤΗΣ ΤΕΧΝΙΚΗΣ TUNEL

20. Ο ρόλος των κασπασών στον αποπτωτικό θάνατο Οι κασπάσες είναι μια εξελικτικά συντηρητική πρωτεϊνική οικογένεια κυτταροπλασματικών πρωτεασών και διακρίνονται από Α. Την παρουσία κυστείνης στο ενεργό τους κέντρο Β. Την υψηλή συγγένεια σύνδεσης με κατάλοιπα ασπαρτικού οξέος στα υποστρώματα στόχους Η μετατροπή του προ-ενζύμου σε ενεργό μέσω πρωτεόλυσης αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα γεγονότα έναρξης της απόπτωσης

21. Το ενεργό κάντρο διαμορφώνεται από τις δύο μικρές (-ρ10) και τις δυο μεγάλες (-ρ20) υπομονάδες και είναι ιδιαίτερα συντηρημένο

22. ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗΣ ΚΑΣΠΑΣΩΝ ΜΕΣΩ ΠΡΩΤΕΟΛΥΣΗΣ ΑΝΕΝΕΡΓΟΣ ΠΡΟ-ΚΑΣΠΑΣΗ ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΗ ΥΠΟΜΟΝΑΔΑ p20 ΥΠΟΜΟΝΑΔΑ p10 ΥΠΟΜΟΝΑΔΑ ΕΝΕΡΓΟ ΚΕΝΤΡΟ Asp Asp ΑΥΤΟΠΡΩΤΕΟΛΥΣΗ ΣΕ ΘΕΣΗ Asp ΕΡΕΘΙΣΜΑ ΑΠΟΠΤΩΤΙΚΟΥ ΘΑΝΑΤΟΥ ΤΕΤΡΑΜΕΡΗΣ ENEΡΓΟΣ ΚΑΣΠΑΣΗ ΑΠΟΠΤΩΣΗ

23. CAD ΘΡΥΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΠΥΡΗΝΙΚΟΥ DNA ΝΟΥΚΛΕΟΣΩΜΑ Bax Η ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ ΤΗΣ ΠΡΩΤΕΪΝΗΣ CAD ΠΡΟΚΑΛΕΙ ΤΟΝ ΘΡΥΜΜΑΤΙΣΜΟ ΤΟΥ ΠΥΡΗΝΙΚΟΥ DNA

25. in vivo assay CLEAVED AND ACTIVATED CASPASE-3 IN CELL CULTURE

26. ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΗ ΔΟΜΙΚΗ ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΚΑΣΠΑΣΗΣ-3

27. ΔΙΜΕΡΗ ΚΑΣΠΑΣΗΣ-3

28. ΜΟΡΙΑΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΗΣ ΟΙΚΟΓΕΝΕΙΑΣ ΤΩΝ ΚΑΣΠΑΣΩΝ

30. Κατά τη διάρκεια του αποπτωτικού θανάτου έχουμε: • Την κατάργηση της διακυτταρικής επικοινωνίας • Την αποδιοργάνωση του κυτταρικού σκελετού • Την παρεμπόδιση της αντιγραφής και επιδιόρθωσης του πυρηνικού DNA • Τον Θρυμματισμό του πυρηνικού DNA

31. Ενδοκυτταρική μετακίνηση πρωτεϊνών κατά την απόπτωση Υποδοχέας του παράγοντα νέκρωσης όγκων

33. Η ΣΥΝΔΕΣΗ ΤΟΥ FASL ΣΤΟΝ ΥΠΟΔΟΧΕΑ FAS ΠΡΟΚΑΛΕΙ ΤΗΝ ΣΤΡΑΤΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΠΡΟ-ΚΑΣΠΑΣΗΣ-8 ΣΤΟ ΣΥΜΠΛΕΓΜΑ ΤΟΥ ΥΠΟΔΟΧΕΑ, ΜΕΣΩ ΤΗΣ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗΣ ΜΕ ΤΟΝ ΕΝΔΙΑΜΕΣΟ ΠΡΟΣΑΡΜΟΣΤΗ FADD

34. ΜΟΝΟΠΑΤΙΑ ΜΕΤΑΓΩΓΗΣ ΣΗΜΑΤΟΣ ΤΟΥ ΥΠΟΔΟΧΕΑ TNFR

35. APO-1L (FASL) APO-2L (TRAIL) APO-3L TNF FADD FADD FADD FADD TRADD TRADD CASPASE-8/10 CASPASE-8/10 CASPASE-8/10 CASPASE-8/10 DEATH EFFECTOR DOMAIN DEATH DOMAIN ΟΙΚΟΓΕΝΕΙΑ ΑΠΟΠΤΩΤΙΚΩΝ ΥΠΟΔΟΧΕΩΝ ΤΥΠΟΥ FAS

36. FASL FAS ΠΡΟ-ΚΑΣΠΑΣΗ-8 Η ΣΥΝΔΕΣΗ FAS/FASL ΠΡΟΚΑΛΕΙ ΤΗΝ ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ ΤΗΣ ΚΑΣΠΑΣΗΣ-8 ΚΑΣΠΑΣΗ-8

37. ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΜΕΤΑΓΩΓΗΣ ΣΗΜΑΤΟΣ TNF

38. ΚΑΤΑΣΤΟΛΗ ΑΝΟΣΟΛΟΓΙΚΗΣ ΑΠΟΚΡΙΣΗΣ ΑΠΟΠΤΩΣΗ ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΜΕΝΩΝ Τ-ΛΕΜΦΟΚΥΤΤΑΡΩΝ Τ1 Τ2 FASL FAS ΑΠΟΠΤΩΣΗ ΑΠΟΠΤΩΣΗ FAS FASL TCR TCR ΑΝΤΙΓΟΝΟ ΑΝΤΙΓΟΝΟ MHC APC CTL ΦΛΕΓΜΟΝΗ ΑΠΟΠΤΩΣΗ FASL FASL TCR ΑΝΟΣΟ-ΠΡΟΝΟΜΙΟΥΧΑ ΚΥΤΤΑΡΑ ΑΝΤΙΓΟΝΟ FAS FAS FASL MHC ΙΙΚΗ ΛΟΙΜΩΞΗ ΚΑΡΚΙΝΙΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ ΑΠΟΠΤΩΣΗ