ИСТИНА

Апоптоз, или программированная клеточная гибель, является важнейшим механизмом контроля над качеством и численностью клеточной популяции в многоклеточном организме. Он обеспечивает равновесие в пролиферации клеток, элиминации поврежденных (например, радиацией), пораженных вирусом и неопластических клеток, а также селекцию лимфоцитов, при которой удаляются аутоиммунные клоны. Неспособность клеток претерпевать апоптоз - это один из ключевых моментов в опухолеобразовании. Молекулярные механизмы, задействованные в этом процессе, до сих пор окончательно не исследованы. Апоптоз представляет собой сложно регулируемый клеточный процесс, который принято подразделять на две стадии: запуск и выполнение программы. Известно, что запуск программы, приводящей к смерти клетки, может осуществляться как специфическими сигналами (например, цитокинами или гормонами), так и неспецифическими, такими как радиация, повышение температуры или действие окислителей (например, проокислитель - глутатион-истощающий агент диэтилмалеат). Стадия выполнения инициируется активацией каспаз (семейство цитоплазматических цистеиновых протеаз), которые деградируют специфические клеточные белки, такие как поли-(АДФ-рибоза)-полимераза (PARP). Это приводит к серии определенных метаболических изменений, характерных для апоптоза (в том числе, ядерной фрагментации, образование апоптотических телец). В настоящее время широко изучается участие в апоптозе протеасом. При использовании ингибиторов протеасом обнаружили как про-апоптозное, так и анти-апоптозное функционирование протеасом в клетке. Такие противоположные роли протеасом в регуляции апоптоза, по-видимому, обусловлены пролиферативным статусом клетки. Для осуществления разнообразных функций в клетке протеасомы должны быть подвержены строгому регуляторному контролю. Фосфорилирование регуляторных белков (например, киназ) является ключевым моментом в передаче сигнала, продвижении клетки по клеточному циклу и в апоптозе. Фосфорилирование субстратов и ферментов также играет важную роль в убиквитин-протеасомном пути. Известно также, что 26S протеасомы посттрансляционно модифицируются в различных случаях как фосфорилированием, так и N-ацетилированием, гликозилированием и 4-гидрокси-2-ноненил-алкилированием. Обнаружены сайты потенциального фосфорилирования на субъединицах 20S протеасомы и 19S регуляторных комплексов, и исходя из этого, выдвинуто предположение о возможном контроле протеолитической активности протеасом посредством фосфорилирования. Так, например, дефосфорилирование аЗ и al субъединиц протеасом приводило к снижению двух пептидазных активностей протеасом. Кроме того, фосфорилирование субъединиц протеасом ответственно за ассоциацию 20S протеасомы и 19S регуляторных комплексов. Известно, что в зависимости от стадии клеточного цикла, изменялся статус фосфорилирования протеасом и что некоторые клеточные сигналы вызывают изменения в фосфорилированности субъединиц протеасом. Однако воздействие индукторов апоптоза на изменение статуса фосфорилирования протеасом не исследовалось. Основываясь на том, что при индукции апоптоза в дифференцированных клетках изменялся субъединичный состав и протеолитическая активность протеасом, было сделано предположение, что такие изменения в протеасомах могут приводить к усилению деградации по протеасом-убиквитиновому пути определенных клеточных белков, приводящих к апоптозу. Однако до сих пор нет данных об изменении субъединичного состава и регуляции активностей протеасом в быстро пролиферирующих клетках при индукции апоптотической гибели. Кроме того, при индукции апоптоза в клетках не было исследовано изменение эндорибонуклеазной активности протеасом. Не исследовано влияние изменения статуса фосфорилирования протеасом на их протеолитическую и эпдорибонуклеазную активности при индукции апоптоза как в дифференцированных, так и в быстро пролиферирующих клетках. Одним из актуальных и наименее исследованных, кроме всего прочего, является вопрос о гетерогенности популяции протеасом в клетке (в том числе, в отдельных клеточных компартментах), о назначении множественных форм протеасом. Так, например, нет данных об исследованиях субъединичного состава, статуса фосфорилирования и ферментативных активностей ядерных протеасом при индукции апоптоза в клетках. В свете вышесказанного, представляется весьма актуальным исследование специфических изменений субъединичного состава и статуса фосфорилирования протеасом, очищенных из цитоплазмы и ядер клеток проэритролейкемии человека линии К562 при индукции программированной клеточной гибели при помощи диэтилмалеата или доксорубицина. Кроме того, важно проанализировать воздействие данных индукторов апоптоза на протеолитическую и эндорибонуклеазную активности протеасом, а также влияние дефосфорилирования протеасомных субъединиц на ферментативных активностей протеасом при индукции апоптоза в клетках К562.