Apoptozom Nedir Apoptozom Hakkında Bilgi
Apoptozom yapısı polimorfik ozellik gostermektedir Bazen 7’li bazen 6’lı monomerlerden oluştuğu gozlenmiştir Apoptozomun merkezi bileşeni olan Apaf1 proteini yaklaşık 130kDa’luk bir proteindir ve 1194 aminoasitten oluşur Uc farklı fonksiyonel bolgesi vardır
Nterminal CARD bolgesi
Nukleotid bağlanma ve oligomerizasyon bolgesi (NBARC)
12–13 tekrardan oluşan WD40 tekrarları
Cterminal ucu Kaspaz kumelenme bolgeleri (CARD); Kaspaz9’un onculune homotipik etkileşim ile bağlanarak, prokaspaz9 kumelenmesi ve aktivasyonuna aracılık eder (83, 90) Apaf1 oligomerizasyonu icin, sitokromc ve dATP varlığında, nukleotid bağlayan bolge gereklidir (90) Bu bolge CARD ile WD40 tekrarları arasındadır ve ATPaz aktivitesi icermektedir ATPaz aktivitesi ile Apaf1 molekulunde meydana gelen yapısal değişiklik sonucunda apoptozom kompleksi oluşur ATPaz bolgesinin kapatılması apoptozom yapısının oluşmasını engeller WD40 tekrarları iki bolge olarak duzenlenmiştir ve sitokromc’nin bağlanması icin gereklidir
Oligomerizasyon gercekleşirken dATPATP, Apaf1’in nukleotid bağlayan bolgesine bağlanır ve hidrolize olur dATP Apaf1’e, sitokromc ile bağlanmayı sağlayabilmek icin inaktif aşamada bağlanır Daha sonra sitokromc, Apaf1’e bağlanır, dATP hidrolize olur ve multimerik kompleks oluşturur Son olarakta prokaspaz9 kumelenmesi gercekleşir Aktifleşen kaspaz9 sonraki aşamalarda gorev yapacak kaspazları aktifleştirmek icin kompleksten ayrılır) Kaspaz9’un kompleksten ayrılmasında gorev alan WD40 yapısıdır
Elektron mikroskopi calışmalarında, apoptozomun tekerleğe benzer heptamerik kompleks bir yapı olduğu acığa cıkarılmıştır Apaf1’in CARD bolgesi merkezde yer alırken, WD40 tekrarları uzantı kısımlarında bulunmaktadır Kaspaz9’un apoptozom ile etkileşime gecmesi apoptozomun merkezinde kubbe şeklinde bir yapı oluşması ile sonuclanır Apoptozom kompleksi oluşunca artık kaspaz9’u aktiflemek icin hazırdır
Kaspaz9’un aktivasyonu ile ilgili iki model ileri surulmektedir
1) Hızlandırılmış dimerizasyon modeli: Kaspaz9 fizyolojik şartlarda monomerler şeklinde bulunur ve yuksek konsantrasyonlarda olmasına rağmen monomer yapılar buyuk oranda inaktiftir Ancak dimer yapıları katalitik olarak aktiftir Biyokimyasal ve yapısal analizler dimerik kaspaz9’un sadece bir aktif bolgesinin olduğunu, diğer bolgenin substrat bağlayamadığını gostermiştir Hızlandırılmış dimerizasyon modelinde heptamerik apoptozom, 7 adet inaktif prokaspaz9 molekulunu kumelemekte ve bunları birbirine yakınlaştırmaktadır Apoptozomdaki prokaspaz9 monomerleri yuksek konsantrasyonlarda ek prokaspaz9 monomerlerinin de kumelenmesini sağlamakta ve boylece dimerize olarak aktif hale gelmektedirler Bu modelde apoptozoma bağlı kaspaz9 molekulleri bağımsız olarak kendi eşlerini kumeleyebilmektedirler 2) Konformasyon uyarım modeli: Apoptozomda yer alan kaspaz9’un yuksek katalitik aktivite gostermesi, kaspaz9’da bir yapısal değişiklik olduğunu ve bu değişikliğinde yuksek Km veveya Kcat’i sağladığını gostermektedir
Uyarımlı konformasyon modelinde, yapısal değişiklik kaspaz9 apoptozomda kumelenmeye başladığında gorulur Bu hipoteze gore; Apaf1’in CARD bolgesi kaspaz9 ile multimerik kompleks yapısı oluşturmakta, bu da kaspaz9 aktivitesinde bir artış ile sonuclanmaktadır Apaf1’in CARD bolgesi sadece kaspaz9 onculu ile stabil heterodimer oluşturmaktadır Bu buyuk CARDkaspaz9 kompleks oluşumu, kaspaz9 katalitik alt unitesi ve Apaf1’in CARD bolgesi arasında ek bir ara yuz icermektedir Bu ek ara yuzun kaspaz9’un ileri aktivasyonu icin gerekli yapısal değişikliği hızlandırdığı duşunulmektedir
Apoptozom yapısı polimorfik ozellik gostermektedir Bazen 7’li bazen 6’lı monomerlerden oluştuğu gozlenmiştir Apoptozomun merkezi bileşeni olan Apaf1 proteini yaklaşık 130kDa’luk bir proteindir ve 1194 aminoasitten oluşur Uc farklı fonksiyonel bolgesi vardır
Nterminal CARD bolgesi
Nukleotid bağlanma ve oligomerizasyon bolgesi (NBARC)
12–13 tekrardan oluşan WD40 tekrarları
Cterminal ucu Kaspaz kumelenme bolgeleri (CARD); Kaspaz9’un onculune homotipik etkileşim ile bağlanarak, prokaspaz9 kumelenmesi ve aktivasyonuna aracılık eder (83, 90) Apaf1 oligomerizasyonu icin, sitokromc ve dATP varlığında, nukleotid bağlayan bolge gereklidir (90) Bu bolge CARD ile WD40 tekrarları arasındadır ve ATPaz aktivitesi icermektedir ATPaz aktivitesi ile Apaf1 molekulunde meydana gelen yapısal değişiklik sonucunda apoptozom kompleksi oluşur ATPaz bolgesinin kapatılması apoptozom yapısının oluşmasını engeller WD40 tekrarları iki bolge olarak duzenlenmiştir ve sitokromc’nin bağlanması icin gereklidir
Oligomerizasyon gercekleşirken dATPATP, Apaf1’in nukleotid bağlayan bolgesine bağlanır ve hidrolize olur dATP Apaf1’e, sitokromc ile bağlanmayı sağlayabilmek icin inaktif aşamada bağlanır Daha sonra sitokromc, Apaf1’e bağlanır, dATP hidrolize olur ve multimerik kompleks oluşturur Son olarakta prokaspaz9 kumelenmesi gercekleşir Aktifleşen kaspaz9 sonraki aşamalarda gorev yapacak kaspazları aktifleştirmek icin kompleksten ayrılır) Kaspaz9’un kompleksten ayrılmasında gorev alan WD40 yapısıdır
Elektron mikroskopi calışmalarında, apoptozomun tekerleğe benzer heptamerik kompleks bir yapı olduğu acığa cıkarılmıştır Apaf1’in CARD bolgesi merkezde yer alırken, WD40 tekrarları uzantı kısımlarında bulunmaktadır Kaspaz9’un apoptozom ile etkileşime gecmesi apoptozomun merkezinde kubbe şeklinde bir yapı oluşması ile sonuclanır Apoptozom kompleksi oluşunca artık kaspaz9’u aktiflemek icin hazırdır
Kaspaz9’un aktivasyonu ile ilgili iki model ileri surulmektedir
1) Hızlandırılmış dimerizasyon modeli: Kaspaz9 fizyolojik şartlarda monomerler şeklinde bulunur ve yuksek konsantrasyonlarda olmasına rağmen monomer yapılar buyuk oranda inaktiftir Ancak dimer yapıları katalitik olarak aktiftir Biyokimyasal ve yapısal analizler dimerik kaspaz9’un sadece bir aktif bolgesinin olduğunu, diğer bolgenin substrat bağlayamadığını gostermiştir Hızlandırılmış dimerizasyon modelinde heptamerik apoptozom, 7 adet inaktif prokaspaz9 molekulunu kumelemekte ve bunları birbirine yakınlaştırmaktadır Apoptozomdaki prokaspaz9 monomerleri yuksek konsantrasyonlarda ek prokaspaz9 monomerlerinin de kumelenmesini sağlamakta ve boylece dimerize olarak aktif hale gelmektedirler Bu modelde apoptozoma bağlı kaspaz9 molekulleri bağımsız olarak kendi eşlerini kumeleyebilmektedirler 2) Konformasyon uyarım modeli: Apoptozomda yer alan kaspaz9’un yuksek katalitik aktivite gostermesi, kaspaz9’da bir yapısal değişiklik olduğunu ve bu değişikliğinde yuksek Km veveya Kcat’i sağladığını gostermektedir
Uyarımlı konformasyon modelinde, yapısal değişiklik kaspaz9 apoptozomda kumelenmeye başladığında gorulur Bu hipoteze gore; Apaf1’in CARD bolgesi kaspaz9 ile multimerik kompleks yapısı oluşturmakta, bu da kaspaz9 aktivitesinde bir artış ile sonuclanmaktadır Apaf1’in CARD bolgesi sadece kaspaz9 onculu ile stabil heterodimer oluşturmaktadır Bu buyuk CARDkaspaz9 kompleks oluşumu, kaspaz9 katalitik alt unitesi ve Apaf1’in CARD bolgesi arasında ek bir ara yuz icermektedir Bu ek ara yuzun kaspaz9’un ileri aktivasyonu icin gerekli yapısal değişikliği hızlandırdığı duşunulmektedir