Wat is apoptose-inducerende factor?

Geprogrammeerde celdood (PCD) of apoptose, is een normaal onderdeel van het metabolisme van dieren.Soms kan dit proces plaatsvinden in het verkeerde ontwikkelingsstadium, waardoor ziekten worden veroorzaakt.Normaal gesproken zijn enzymen genaamd caspasen verantwoordelijk voor het induceren van celdood.Een alternatief proces om PCD te bewerkstelligen is een eiwit dat apoptose-inducerende factor (AIF) wordt genoemd.Dit eiwit bevindt zich in de mitochondriën en verplaatst naar de kern om DNA -afbraak en daaropvolgende celdood te veroorzaken.

Apoptose is een normaal onderdeel van het cellulaire metabolisme.Het menselijk lichaam heeft constant cellen sterven en vervangt ze vervolgens.Als het proces niet correct wordt gereguleerd, kan het ernstige invloeden hebben op de menselijke fysiologie.Kankercellen ondergaan bijvoorbeeld PCD veel minder vaak dan gezonde cellen en kunnen zich verspreiden en tumoren worden.Als alternatief, als de regulatie ervoor zorgt dat apoptose te vaak optreden, kunnen cellen afsterven wanneer ze nodig zijn voor weefselfunctie.

Mitochondriën zijn cellulaire structuren die worden gescheiden van de rest van de cel door een buitenmembraan.Ze hebben ook een binnenmembraan.Tussen deze twee membranen is een ruimte gevuld met vloeistof die veel eiwitten bevat, met name die welke betrokken zijn bij het genereren van energie voor de cellen.Apoptose-inducerende factor wordt gevonden in deze ruimte en functies in de ademhalingsroute.

Veel van de eiwitten die betrokken zijn bij het bewerkstelligen van de dood van cellen zijn caspasen, maar apoptose-inducerende factor is een geheel ander type eiwit.Dit enzym is een flavoproteïne, een gespecialiseerd eiwit dat betrokken is bij het overbrengen van elektronen.Het wordt gevonden in een breed scala aan eukaryotische cellen, variërend van mensen tot het vijverciliaatorganisme tetrahymena. Studies van de sequentie van het eiwit en genen die coderen voor de apoptose-inducerende factoren hebben aangetoond dat het een oud eiwit is en dateertZeer ver in evolutie.

Wanneer vroege signalen PCD initiëren, wordt het buitenmembraan van de mitochondria lek.AIF wordt vrijgelaten uit zijn compartiment in de Mitochondria en komt de cytosol binnen, het vloeibare milieu van de cel.Van daaruit bereikt het de kern.Dit eiwit veroorzaakt het DNA in de kern om te fragmenteren.In het proces beïnvloedt het de structurele integriteit van de kern door de chromatinestructuur te verstoren, waardoor een vroeg stadium van geprogrammeerde celdood tot stand komt.

De regulatie van apoptose-inducerende factor is zeer grondig bestudeerd in diermodellen.Dit heeft geleid tot correlaties van AIF -activiteit en de dood van neuroncellen.Ziekten zoals de ziekte van Lou Gehrig zijn gecorreleerd met dergelijke activiteit in studies met dieren.

Van veel menselijke ziekten is bekend dat ze te wijten zijn aan functionele problemen met mitochondriën.Een ander type verkeerde regulatie kan gebeuren met apoptose-inducerende factor terwijl het zich nog op zijn mitochondriale locatie bevindt.Genetische studies hebben gecorreleerde mutaties die AIF beïnvloeden, terwijl het in zijn normale cellulaire compartiment is gelokaliseerd op een aantal menselijke ziekten op basis van storing van de mitochondria.