세포자멸사_Apoptosis

이미지 출처_ https://www.researchgate.net/figure/Cytology-of-apoptosis-The-different-stages-of-apoptotic-cell-death-start-by-cellular_fig3_274013152

 

세포는 스스로 더이상 필요가 없을 때, 예정된 세포죽음(programmed cell death)을 활성화함으로써 자살하게 된다.

동물세포에서 가장 흔한 예정된 세포죽음 형태는 세포자멸사(Apoptosis)​이다.

세포죽음 형태는 괴사(necrosis)와 세포자멸사(apoptosis) 두가지가 있다.

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세포자멸사(Apoptosis)는 caspase에 의해서 일어난다.

이미지 출처_ http://individual.utoronto.ca/studybuddies/[bio230]%20Lecture%2011%20Apoptosis.html

최초의 caspase는 procaspase라는 전구체로 불활성 상태로 합성됐다가 다른 caspase에 의해 일부분이 잘리고 조립돼 활성형 caspase로 전환된다.

 

이미지 출처_http://individual.utoronto.ca/studybuddies/[bio230]%20Lecture%2011%20Apoptosis.html

 

활성된 caspase는 같은 계열의 단백질 분해효소를 자르고 활성화시킴으로 단백질 분해의 연쇄 반응을 증폭시킨다.

apoptosis는 내재성 경유(Intrinsic pathway)와 외재성 경유(Extrinsic pathway) 2종류가 있다.

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1. 내재성 경유

내재성 경유(Intrinsic pathway)는 미토콘드리아 경유하여 간접적으로 procaspase가 활성화되는 것이 특징이다.

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이미지 출처_  https://www.nature.com/articles/1209608/figures/1

 

활성화된 caspase9는 Apaf-1과 미토콘드리아 기질에서 분비된 cytochromeC와 중합체를 이뤄 Apoptosome이 형성된다. 이 중합체는 procaspase3를 caspase3로 활성화 시킴으로써 세포 단백질 파괴가 진행된다.

Apaf-1: apoptotic protease activating factor 1

Bcl-2: anti-apoptotic factor

Bax: pro apoptotic factor

이러한 procaspase의 활성은 세포안에 존재하는 Bcl2 family protein(Bad, Bax, Bak)에 의해 조절된다.

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BCl2 family에는 procaspase를 활성화시켜 세포사멸을 추진하는 반면, 다른 일부는 이 과정을 억제하는 반대 작용을 한다.

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촉진하는데 관여하는 주된 단백질에는 Bax, Bak,가 있으며, 이들은 미토콘드리아에서 cytochrome C분비하도록 유도한다.

반대로 반대작용하는 BCl-2는 Bax, Bak를 억제함으로써 미토콘드리아로부터 시토크롬C가 분비 못하도록 막아 세포사멸을 억제한다.

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2. 외재성 경유

이미지 출처_ https://www.slideshare.net/favourite9/apoptosis-extrinsic-pathway-119156835

 

외재성 경유(Extrinsic pathway)는 adoptor protein이 death receptor에 결합해 이 복합체에 procaspase8이 활성화됨으로써 procaspase3를 활성화시켜 세포사멸을 유도한다.

이같은 경우는 반드시 세포사멸 수용체(death receptor)를 경유해야 환다는 점이 특징이다.

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이러한 세포사멸 프로그램은 다른 세포의 신호에 의해서 조절 받으며, 이를 통해 활성되기도 하며, 억제되기도 한다.

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<용어풀이>

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· Bcl-2(B-cell lymphoma-2) - Bcl-2는 바이러스 침입이 발생한 경우, 이를 제압하기 위해 백혈구 내에서 T-세포가 분비하는 사이토카인 면역 단백질의 하나.

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· Caspase - 시스테인 프로테이스(Cysteine protease)의 일종으로 아포토시스, 괴사, 염증 반응에서 중요한 역할을 하는 효소

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<출  처>

 

Cytology of apoptosis. The different stages of apoptotic cell death... | Download Scientific Diagram

 

[bio230] Lecture 11 Apoptosis

 

Figure 1 | Oncogene

 

Apoptosis extrinsic pathway