apoptosis

que APOPTOSIS QUE SEÑALA el 1The Walter de Andreas Strasser1, de Liam O'Connor1, y de Vishva M. Dixit2 y a instituto de la investigación médica, Melbourne, Australia de Eriza Pasillo; E-mail: strasser@wehi.edu.au 2Genentech incorporó, San Francisco del sur, California 94080; E-mail: la muerte de la célula de las palabras claves de dixit@gene.com,
familia de la proteína Bcl-2, familia del receptor del factor de la necrosis del tumor, proteasas del cisteína,

desarrollo
Apoptosis abstracto, un proceso fisiológico para matar a las células, es crítica para el desarrollo y la función normales de organismos multicelulares. Las anormalidades en control de la muerte de la célula pueden contribuir a una variedad de enfermedades, incluyendo cáncer, autoinmunidad, y desórdenes degenerativos. El señalar para el apoptosis ocurre con los caminos independientes múltiples que son iniciados de accionar acontecimientos dentro de la célula o fuera de la célula, por ejemplo, por la ligadura de los receptores de la muerte. Todo el apoptosis que señala caminos converge en una maquinaria común de la destrucción de la célula que es activada por una familia de los proteasas del cisteína (caspases) que hienden las proteínas en los residuos del aspartato. El desmontar y el retiro de células condenadas es logrado por el proteólisis de componentes celulares vitales, de la degradación de la DNA, y de la fagocitosis por las células vecinas. Este artículo repasa el conocimiento actual del apoptosis que señala, enumera varias preguntas acuciantes, y presenta un modelo de la novela para explicar las interacciones bioquímicas y funcionales entre los componentes de la maquinaria reguladora de la muerte de la célula.
CONTENIDO FONDO E HISTORIA: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 218 CAMBIOS MORFOLÓGICOS Y MOLECULARES DURANTE APOPTOSIS: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 218 LOS JUGADORES PRINCIPALES EN APOPTOSIS: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 219 Caspases: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 219 Proteínas Del Adaptador: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 220 La Familia Del Receptor Del Factor De la Necrosis Del Tumor: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 222 La Familia Bcl-2: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : EL SEÑALAR DE 224 APOPTOSIS: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 226 APOPTOSIS Y FISIOLOGÍA NORMAL: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 228 APOPTOSIS Y ENFERMEDAD: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 230 Un MODELO PARA La ACCIÓN BIOQUÍMICA De la FAMILIA BCL-2: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 233 CONCLUSIONES Y PERSPECTIVA: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 236 0066-4154/00/0707-0217/$14.00 217 218 FONDOS E HISTORIAS del ¥ DIXIT del ¥ O'CONNOR de STRASSER
Historia
El número de células en un órgano son determinadas por los índices de la inmigración de la célula, de la división de célula, y de la muerte de la célula (1). El fenómeno de la muerte fisiológica de la célula se ha descubierto independientemente varias veces sobre los últimos 150 años (2-4). El impacto de este proceso en la producción y el homeostasis de la célula fue reconocido extensamente, sin embargo, solamente después del descubrimiento que la muerte de la célula en organismos multicelulares está conforme al control genético (5, 6) y después de que la demostración que las anormalidades en la regulación de la muerte de la célula pueden causar a enfermedades tales como cáncer (7, 8), autoinmunidad (9, 10), y posiblemente de los desórdenes degenerativos (11, 12). Toques de luz más recientes en la investigación del apoptosis incluyen el descubrimiento de los receptores y de sus ligandos (13- 15) de la muerte, la definición del apoptosis separado que señala caminos, y la identificación de los componentes de la maquinaria efectora y de sus funciones bioquímicas (14, 16-18) de la muerte común de la célula.


Los CAMBIOS MORFOLÓGICOS Y MOLECULARES DURANTE análisis microscópico del electrón de APOPTOSIS han identificado los cambios morfológicos que ocurren durante apoptosis, incluyendo la condensación del cromatina, la contracción citoplásmica, y la membrana del plasma blebbing (3, 19). Estos estudios también han observado que, durante los primeros tiempos del apoptosis, ningunos cambios visibles ocurren en los mitocondria, el retículo endoplasmico, o el aparato de Golgi. Sin embargo, otros han divulgado más recientemente la hinchazón de la membrana mitocondrial externa (20) y del lanzamiento del cytochrome c (21, 22) y apoptosis-inducir el factor, un flavo proteína oxidoreductasa-relacionado (23), del espacio mitocondrial del intermembrana. Varios modelos competentes se han propuesto para explicar cómo estos acontecimientos se podrían implicar en la regulación del apoptosis, y éstos se discuten abajo. Los cambios moleculares inducidos durante apoptosis incluyen la hendidura internucleosomal de la DNA (24) y el randomizacion de la distribución del fosfatidil serina (picosegundo) entre los prospectos internos y externos de la membrana del plasma (25). Las técnicas basadas en la detección de algunos de éstos cambian, por ejemplo el terminal deoxinucleotidiltransferasemediato la incorporación de nucleótidos etiquetados en las roturas de la DNA (26), el mancharse del picosegundo superficie-expuesto célula con el anexin V (27), y la detección de células con el contenido evidente de la DNA del subdiploide manchándose con los tintes que intercalan de la DNA (28), ahora es herramientas estándares para demostrar apoptosis. Estos cambios morfológicos y moleculares son sacados por una amplia gama de los estímulos fisiológicos o experimentales aplicados de la muerte y observados en células de tipos y de especies diversas del tejido fino. Esto es constante con la idea que el independiente que señala caminos converge en una maquinaria efector de la muerte común que evolucionaría se conserve (29-31).
APOPTOSIS QUE SEÑALA 219 que

LOS JUGADORES PRINCIPALES EN apoptosis
Avances recientes de APOPTOSIS han conducido a la identificación de cuatro grupos funcionales importantes de moléculas implicadas en accionar y afectar el proceso apoptosis. Éstos son los caspase, las proteínas del adaptador, que controlan la activación de los caspase del iniciador, de los miembros de la familia estupenda del receptor del factor de la necrosis del tumor (TNF) (TNF-R), y de los miembros de la familia Bcl-2 de proteínas.





Caspase

Un grupo de cisteínas de proteasas, ahora llamado los caspase (17, 32), es esencial para la muerte programada de la célula en una variedad de la especie (33, 34). La actividad del proteasa del cisteína se puede detectar en todas las células que experimentan apoptosis, sin importar su origen o el estímulo de la muerte. La proteína Ced-3 codifica un proteasa aspartate-especi'fico del cisteína (35, 36) que sea esencial para todas las muertes de la célula somática que ocurran durante el desarrollo normal en los elegans de Caenorhabditis (31). Los ratones que carecían caspase-3 o caspase-9 han aumentado números de neuronas en el cerebro, y sus linfocitos son parcialmente resistentes a algunos estímulos apoptosis (37-40). Por otra parte, la expresión transgénica de la proteína p35, un inhibidor potente del baculovirus de todos los caspases sabidos (41), previene muerte de desarrollo programada de la célula en elegans de la C. y melanogaster del drosofila e inhibe apoptosis en una variedad de las líneas de la célula mamífera (42-45). Es por lo tanto más allá de duda que los caspases no son simplemente responsables de la degradación de substratos celulares durante la etapa del extremo del apoptosis, pero es reguladores críticos de la iniciación de la muerte de la célula. Por lo menos 14 caspase se han identificado en los mamíferos (32-34; Cuadro 1). Estas enzimas reconocen adornos del tetra péptido e hienden sus substratos en el lado carboxilo de un residuo del aspartato. Los caspase individuales tienen especificidades distintas del substrato que sean determinadas por el patrón de aminoácidos contracorriente desde el sitio de la hendidura (las posiciones P2-P4; 34). Caspase se sintetizan como cimógenos, que tienen actividad enzimática intrínseca muy baja. Las enzimas completamente activas son heterotetramers integrados por dos subunidades idénticas _ del kDa 20 más dos subunidades idénticas _ del kDa 10 (46-48). Estas subunidades se pueden producir por hendidura caspase-mediada. Hay evidencia de que la agregación por lo menos de algunos cimógenos del caspase es suficiente promover el uno mismo-procesar (49-51). Los caspase supuestos del iniciador (e.g. caspase-8 y caspase-9) comienzan una avalancha de actividad de aumento del caspase por los caspase efector supuestos de proceso y que activan (34). Algunos caspase, particularmente caspase efector, hienden y hacen inactivo ciertas proteínas celulares vitales, tales como enzimas de la reparación de la DNA, lamín, gelsolina, MDM2 (un inhibidor de p53), y kinasa de proteína C _ (17, 34). Hay también las enzimas que se pueden activar directamente o indirectamente por proteólisis caspase-mediado. Ciertos caspase (e.g. caspase-3) pueden quitar un dominio regulador negativo del kinasa de proteína del kinasa p21-activated 2, y éste se piensan para accionar la membrana del plasma blebbing (52). El dNase caspase-activado (cad) es hecho inactivo normalmente atando a un inhibidor, iCAD [también llamado el factor de la fragmentación de DNA (DFF)
220 cuadro 1 comparación estructural del ¥ DIXIT del ¥ O'CONNOR de STRASSER de las favorable-enzimas del caspase y de la especificidad del substrato de los caspase. Los sitios de la hendidura del aspartato entre las subunidades grandes (las barras abiertas) y pequeñas (de las barras teñidas) se indican. El sitio de la hendidura del aspartato de **, no se conoce. Se demuestran los dominios efectores de la muerte (DED) y los dominios del reclutamiento del caspase (TARJETA). Se demuestran los caspase humanos 1-10, los caspase del ratón 11-14, y los elegans Ced-3 de la C.. (53-55) ]. Durante apoptosis, iCAD es hendido por caspase, y éste conduce al lanzamiento del endonucleasa activo, que produce la hendidura internucleosomal característica de la DNA.

Las proteínas del adaptador las proteínas del adaptador son los acoplamientos entre los efectos de la muerte de la célula, los caspases, y los reguladores de la muerte de la célula, los receptores de la muerte, y los miembros de la familia Bcl-2. Estos acoplamientos toman la forma de asociaciones físicas entre los miembros de las tres clases de moléculas, con las proteínas del adaptador formando los puentes entre los caspase y los reguladores por aguas arriba del apoptosis. Las asociaciones entre las proteínas del adaptador y los caspase o los miembros de la familia de TNF-R característico son mediadas por interacciones homotipico entre los dominios conocidos como el dominio de la muerte (DD), el dominio efector de la muerte (DED), y el dominio del reclutamiento del caspase [ TARJETA (14, 56; Cuadro 2) ].
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el cuadro 2 proteínas del adaptador, demostrando los dominios de la muerte (DD), los dominios efector de la muerte (DED), y los dominios del reclutamiento del caspase (TARJETA). Apaf-1 y Ced-4 han conservado dominios del aTPasa, y Apaf-1 también tiene repeticiones WD40 en su término de C. FLIPL inhibe la activación mediada FADD de caspase-8. La DD es una región en la parte citoplásmica de CD95 y de miembros relacionados de la familia de TNF-R, tan bien como las moléculas del adaptador tales como mediador de la proteína del dominio de la muerte Fas-que se asocia de la proteína receptor-inducida del dominio de la toxicidad (FADD/MORT1), de la muerte de TNF-R1-associated (TRADD), y de la proteína receptor-que obra recíprocamente (RASGÓN). Después de cross-linking de un miembro de la familia de TNF-R que contiene una DD, las interacciones homotipico entre su DD y la del adaptador permiten la agregación y la activación (57-60) del caspase. El reclutamiento y la agregación ellos mismos de Caspase son mediados por otro dominio encontrado en moléculas del adaptador, el DED. Así como una DD, FADD tiene un DED. Las repeticiones en tándem de DEDs están también presentes en los favorable-dominios de los cimógenos del caspase 8 y 10. Cross-linking de la lata CD95 del resultado por lo tanto en la agregación pro-caspase-8 y de la activación con FADD. El señalar de la muerte receptor!FADD!caspase-8 se puede bloquear por las moléculas de la proteína de FLICE inhibidora (TIRÓN), que previenen el reclutamiento y la activación de pro-caspase-8 (61-67). Hay dos formas del empalme de TIRÓN. La forma más larga, más abundante, FLIPL, se asemeja de cerca a pro-caspase-8 pero carece los residuos dominantes en el sitio catalítico y otras regiones que se piensan para contribuir al atascamiento del substrato. La forma más corta, MUEVE DE UN TIRÓN, consiste solamente en los dos dominios de DED. No todos los caspase del iniciador contienen un DED, apenas pues no todos los caspase del iniciador se activan con cross-linking de TNF-R. Pro-caspase-9 y pro-caspase-2 mamíferos, así como los elegans Ced-3 de la C., contienen CARDs, que están también presentes en sus adaptadores específicos Apaf-1 y Ced-4. Por un mecanismo caracterizado tan a fondo como que de la activación caspase-8 con CD95, estímulos apostólico que son controlados por los favorables-apoptosis miembros del resultado de la familia Bcl-2 en la activación de Apaf-1-mediated de caspase-9 (16).
222 la familia del receptor del factor de la necrosis del tumor
los miembros de la familia de TNF-R tiene acción pleiotropico. Dependiendo del tipo de la célula y de las otras señales que la célula recibe, estos receptores pueden accionar la proliferación, la supervivencia, la diferenciación, o la muerte (13-15). Estos receptores son activados por un grupo de los ligandos estructural relacionados que pertenecen a la familia del ligand de TNF (cuadro 3). La mayoría de estos ligands se sintetizan como trimers membrana-anclados, y aparece que el cross-linking extenso del receptor está requerido para señalar (68-70). CD95 (también llamados fas o APO-1) y TNF-RI, así como algunos otros miembros de esta familia, contienen una región citoplásmica, la DD, que es esencial para inducir el apoptosis (71, 72). Refieren a los miembros de esta subfamilia a veces como receptores de la muerte. Mucho también se ha aprendido sobre otros ligando muerte-que inducían y sus receptores. TRAIL/APO-2L (ligando apoptosis-que induce TNF-relacionado; El RASTRO) induce apoptosis preferencial en células transformadas, y en contraste con otros ligando muerte inducida, se expresa en una amplia gama de los tejidos finos (73). Cuatro receptores para TRAIL/APO-2L se han identificado (señalado DR4, DR5, DcR1, y DcR2 o TRAIL-R1-TRAIL-R4), pero solamente DR4 y DR5 puede accionar apoptosis. DcR1 y DcR2 carecen el intracelular y las regiones del transmembrana o el dominio de la muerte, respectivamente, y por lo tanto no pueden inducir la muerte de la célula (74-78). Estos receptores pudieron actuar como las trampas y de tal modo inhiben citotoxicidad de TRAIL/APO-2L-mediated. Un receptor de la trampa para FasL (DcR3) también se ha encontrado para ser sobre expresado en los tumores del pulmón y de los dos puntos (79). Un solo receptor para la proteína receptor-relacionada del ligando APO-3, llamado DR3, el apoptosis-mediar de APO-3, de TNF (VAGABUNDO), WSL-1, o linfocito asociados el receptor de la muerte (MANTECA DE CERDO), se ha descubierto (80-84). Los experimentos con los inhibidores específicos del caspase o los fibroblastos embrionarios de ratones caspase-deficientes demostraron que caspase-8 es esencial para DR4 -, DR5 -, y el apoptosis de DR3-transduced (74, 75, 77, 85, 86). Es polémico si estos receptores activan caspase-8 con FADD y/o TRADD o si utilizan actualmente los adaptadores desconocidos (77, 87-90). Los miembros de la familia de TNF-R pueden también activar los reguladores NF-_B del transcripción de iones y el kinasa de junio (JNK). El señalar a través de TRADD y del RASGÓN de los kinasas, NF-_B-induciendo el kinasa (NIK), el kinasa de I_B (IKK _), e IKK _ culmina en el fosforizacion y la degradación del I_B familia de NF-_Binhibitors. Las señales a través de las moléculas de TRAF activan JNK por un mecanismo actualmente desconocido (14, 15). Los experimentos con los ratones que son deficientes en RASGÓN o el factor receptor-asociado 2 (TRAF2) de TNF demostraron que estas señales promueven la supervivencia más bien que el apoptosis de la célula, constantes con un papel anti-apoptosis de los caminos de NF-_B y de JNK (91- 93). Asombrosamente, FADD es no solamente necesario para el apoptosis receptor-inducido muerte pero también desempeña un papel esencial en la proliferación mitogena-inducida de los linfocitos de T (94, 95). La naturaleza de este crecimiento de la célula que señala camino no se sabe, sino que se predice para no implicar NF-_B y JNK (96).
APOPTOSIS QUE SEÑALA 223 el cuadro 3 comparación estructural de los miembros de la familia del receptor de TNF. Las regiones ligando-que atan extracelulares de los receptores son caracterizadas por números variables de repeticiones cisteína-ricas. Los receptores de la muerte contienen un dominio de la muerte en su región intracelular, que es esencial para señalar del apoptosis. Los receptores DcR1 y DcR2 de la trampa compiten con DR4 y DR5 para que el atar SE ARRASTRE, y DcR3 es un receptor soluble para FasL. Los miembros de la familia del receptor de TNF funcionan como los trímeros y los multimers de trímeros, pero para el motivo de la simplicidad, se demuestran las solas cadenas del polipéptidos. Todas las proteínas demostradas son mamíferas, excepto CAR1, cuáles son del pollo. 224 cuadro 4 comparación estructural del ¥ DIXIT del ¥ O'CONNOR de STRASSER de los miembros de la familia de la proteína Bcl-2.

La familia Bcl-2 de proteínas se puede dividir en dos subgrupos, los que inhiban apoptosis y los que lo realcen. Las regiones numeradas 1-4 indican los dominios de la homología de BH1-4 Bcl-2. Los dominios del transmembrana (TM) se indican en gris. Solamente los aminoácidos del C-terminal 200 de Mcl-1 se demuestran. Han descubierto a la familia Bcl-2 un número de proteínas con semejanza estructural a Bcl-2, el inhibidor prototípico del apoptosis, durante los últimos 5 años (16). El Bcl-bcl-xL mamífero (97), los elegans Ced-9 (104) de Bcl-w (98), de A1/Bfl-1 (99, 100), de Mcl-1 (101), y de Boo/Diva (102, 103), de la C., y un número de homólogos virales también promueven supervivencia de la célula y tienen tres o cuatro regiones con aminoácido extenso ordenan semejanza con Bcl-2 (regiones BH1-BH4 de la homología Bcl-2). Los miembros más distante relacionados de la familia, incluyendo Bax mamífero (105), Bcl-xS [ una variante del empalme del gene del bcl-x (97) ], Bak (106-108), y Bok/Mtd (109) contienen 2 o 3 regiones de BH y realzan apoptosis bajo condiciones de la tensión. Los inductores más potentes de la muerte de la célula son un grupo de las proteínas que poseen solamente una región BH3 y no llevan de otra manera ninguna semejanza a la familia Bcl-2 o a ninguna otra proteína actualmente sabida (cuadro 4). Este grupo de favorables-apoptotic moléculas incluye los elegans mamíferos Egl-1 (118) del malo (110), de Bik/Nbk (111, 112), de la oferta (113), de Hrk/DP5 (114), de Bim/Bod (115, 116), y del negro (117) y de la C.. Los miembros Favorables-apoptosis y anti-apoptosis de la familia de la proteína Bcl-2 pueden obrar recíprocamente físicamente (119), pero es actualmente desconocido si esta interacción ocurre en la forma de dimers o como parte de un conglomerado de moléculas (véase abajo).
APOPTOSIS QUE SEÑALAN a 225
muchos miembros de la familia Bcl-2 tienen una región conservada del transmembrana del C-terminal. Esta región localiza las proteínas al prospecto externo del sobre nuclear, de la membrana mitocondrial externa, y del retículo endoplasmico (120-126). Los estudios subcelulares de la localización por microscopia electrónica y el fraccionamiento bioquímico han establecido que el bulto de la proteína Bcl-2 está en el aspecto citosolico de estas membranas. La localización subcelular similar se ha divulgado para el Bcl-bcl-xL, A1, Mcl-1, Bax, y Bak (127-131). Los miembros de la familia Bcl-2 que carecen naturalmente una región o un mutante predicha del transmembrana forman en cuál se suprime puede inmóvil localizar a estas membranas, no obstante a menos eficientemente, indicando que los sitios intrafamiliar de interacciones están en estas membranas (132-134). Esta localización subcelular aparece ser fijada para algunos miembros de la familia, pero otras pueden cambiar su localización subcelular. Se ha divulgado que Bax es una proteína citosolico hasta que la célula se acciona para experimentar apoptosis, cuando se redistribuye a las membranas mitocondrial (135, 136). Es posible que tal redistribución subcelular puede ser un mecanismo de regular la actividad de los miembros de la familia Bcl-2. Notable poca semejanza total de la secuencia es necesaria para la función similar entre los favorables-apoptosis miembros de la familia Bcl-2. Porque todas las favorables-apoptosis proteínas descubiertas hasta ahora tienen una región BH3 y no todas las proteínas anti-apoteósico tienen esta región, esto puede ser una característica que define para las dos subfamilias. Por ejemplo Bik/Nbk, la oferta, Bim, y Hrk/DP5 tienen solamente el dominio BH3 en campo común, con todo todo es favorable-apopt otic cuando overexpressed, y todo el lazo a los miembros antiapoptosico de la familia Bcl-2 (111-114). Las características comunes limitadas de los favorables-apoptosis miembros de la familia Bcl-2 (todo lo que comparte es un dominio de 16-amino-acid BH3) pueden significar que cada uno tiene cierta actividad específica, tal como interacción con el específico contra la corriente que señala las moléculas, y que su función común es atar y poner los efectos en contra anti-apoptosis de sus ligands. Esto implica que los efectos bioquímicos de la familia Bcl-2 en apoptosis están mediados a través de los miembros anti-apoptosis. Esto tiene implicaciones importantes cuando un modelo de cómo la familia Bcl-2 puede regular apoptosis se sugiere, y éstos se discuten abajo. Los estudios del comparativo en líneas de la célula y en ratones transgénico han demostrado que los caminos al apoptosis que se puede inhibir por Bcl-2 se pueden también inhibir por el Bcl-bcl-xL, Bcl-w, A1, y Mcl-1. Semejantemente, los estímulos de la muerte que son insensibles a Bcl-2 son también insensibles a sus homólogos (98, 99, 137-139). La mayoría del decir, un transgenes bcl-bcl-xL podía substituir para bcl-2 en linfocitos de los ratones de Bcl-2-deficient (140). La existencia de varios genes que codifican las proteínas con la acción bioquímica similar permite la expresión de reguladores anti-apoptosis de una manera del tejido fino y esti'mulo-especi'fica. Esta idea es apoyada por los resultados que la expresión Bcl-2 se puede regular por los citokinas que señalan a través de los receptores que contienen la cadena de c (141, 142); A1 y Mcl-1 son inducidos por los factores colonia-que estimulan (143, 144); y la expresión Bcl-bcl-xL se puede regular por los mitogenos (145). La actividad de diversos favorables-apoptosis miembros de la familia Bcl-2 es controlada por modificaciones poste-de translación distintas. La actividad del malo se puede regular por el fosforilacion Uno-mediado del kinasa de Akt o de proteína (134, 146-148), oferta se activa con el proteólisis caspase-mediado (149, 150), y Bim es regulado por 226 el ¥ DIXIT del ¥ O'CONNOR de STRASSER que ata al complejo del motor de Dineino (151). Es por lo tanto posible que estas moléculas actúan como centinelas del daño celular en los sitios distintos y que diversos estímulos apoptosis inducen muerte de la célula activando a miembros distintos de la familia Bcl-2. la modificación Poste-de translacio'n no se limita a los favorables-apoptosis miembros de la familia Bcl-2. Bcl-2 y el Bcl-bcl-xL se han demostrado para ser regulados por el fosforilizacion (152-154), y Bcl-bcl-xL y Ced-9 puede ser los substratos del caspase (155, 156). La importancia fisiológica de modificaciones poste-de translación de los miembros anti-apoptosis de la familia Bcl-2 es actualmente confusa.

APOPTOSIS QUE SEÑALABA la penetración considerable en la naturaleza de la maquinaria efector de la muerte de la célula se ha derivado de estudios genéticos en elegans de la C. y de su comparación con resultados de experimentos genéticos y bioquímicos en células mamíferas. Todas las muertes de desarrollo programadas de células somáticas en elegans de la C. requieren tres proteínas: el caspase Ced-3, la proteína Ced-4 del adaptador, y Egl-1, favorable-apoptotic miembro de BH3-only de la familia Bcl-2. El Bcl-2 Ced-9 homólogo es necesario para la supervivencia de la célula (30, 31). las interacciones de la Protei'na-protei'na entre las proteínas Ced-3, Ced-4, Ced-9, y Egl-1 han hecho un acoplamiento directo entre los caspase, el brazo efector del camino de la muerte de la célula, y la familia de la proteína Bcl-2. El elemento que conecta entre los dos tipos de proteínas aparece ser Ced-4, y su homologo mamífero, Apaf-1, se piensa para satisfacer una función similar (157-162). Transgénico experimenta en los elegans de la C. (163) y el descubrimiento que el atar de Ced-9 a Ced-4 es esencial para su función de la supervivencia (158, 161, 164) implicó que Ced-4 actúa contracorriente desde o en paralelo al caspase Ced-3, y que Ced-9 actúa como inhibidor de Ced-4. Ced-4 puede atar simultáneamente al caspase Ced-3 y a Ced-9. Este mecanismo aparece ser conservado en mamíferos, porque el Ced-4 humano Apaf-1 homólogo puede atar a y activar los cimógenos humanos caspase-9, y esto se puede inhibir por Bcl-bcl-xL (165-168). Los experimentos con los ratones transgénico y del gene del golpe de gracia han demostrado que diversos caspase del iniciador, junto con sus adaptadores y reguladores específicos, están requeridos para el control y la ejecución de diversos estímulos de la muerte (cuadro 5). En timocitos y fibroblastos embrionarios, caspase-9 y su adaptador, Apaf-1, son necesarios para el daño de la DNA -, cortico esteroide -, y la matanza staurosporine-inducida de la célula, pero son prescindibles para CD95 (Fas/APO-1) - y el apoptosis de TNF-RI-translúcido (39, 40, 169, 170). En contraste, caspase-8 y su adaptador, FADD, son necesarios para el apoptosis de CD95- y de TNF-RI-transduced, pero son prescindibles para los otros caminos a la muerte de la célula (86, 94, 95, 171, 172). Bcl-2 y sus homólogos son inhibidores potentes de la muerte de la célula causados por la privación del factor del crecimiento, el daño de la DNA, o el tratamiento con los cortico esteroides o el estaurosporina, que requieren Apaf-1 y caspase-9. Inversamente, en por lo menos algunos tipos de la célula, particularmente linfocitos, Bcl-2 y sus homólogos son antídotos pobres al apoptosis translúcido con CD95 o TNF-RI (137, 138, 173, 174). Constante con estas observaciones, Bcl-2 y su
APOPTOSIS SEÑALANDO 227 el cuadro 5 caminos distintos al apoptosis converja en la activación de caspase. Apoptosis se puede inducir por el estímulo de esos miembros de la familia del receptor de TNF, que tienen un dominio de la muerte (e.g. CD95), o por una amplia gama de estímulos incluyendo retiro del factor del crecimiento. Estos caminos a la activación efector del caspase son distintos. La activación de Caspase-8-mediated de la favorable-apoptosis oferta de la proteína de BH3-only puede proporcionar un acoplamiento entre estos caminos en algunos tipos de la célula que los homologs se han demostrado para obrar recíprocamente con Apaf-1 y para evitar que active caspase-9 (167, 168). Sin embargo, la activación FADD-inducida de caspase-8 y el apoptosis no son bloqueados por estas moléculas anti-apoptotic (50, 96). Por lo tanto aparece que los mamíferos tienen dos mecanismos distintos para activar caspases effector. Uno es iniciado por las señales stress-inducido dentro de la célula, requiere Apaf-1 y caspase-9, y es regulado por la familia de la proteína Bcl-2. El otro es activado por CD95 y los receptores relacionados, requiere FADD y caspase-8, y no se puede bloquear por Bcl-2 o sus homólogos. Se ha divulgado que Bcl-2 puede inhibir el apoptosis del hepatocito causado por la inyección de anticuerpos a CD95 (175.176) y que los caminos de Bcl-2-insensitive y de Bcl-2-inhibitable que conducen de CD95 al apoptosis pueden coexistir dentro de la célula (177). Sin embargo, todos estos experimentos fueron realizados con los anticuerpos a CD95, y ahora se sabe que su acción no es idéntica a la de FasL (178). Es por lo tanto imperativo para reevaluar CD95 que señala en experimentos usando el ligando fisiológico (70). 228 la conexión posible del ¥ DIXIT A del ¥ O'CONNOR de STRASSER entre los caminos controlados por los miembros de la familia de TNF-R y ésos controlados por la familia Bcl-2 se ha identificado. Se ha demostrado que caspase-8 puede hender oferta, un miembro muerte-que inducia de la familia Bcl-2 (149, 150). Sin embargo, el apoptosis accionado con CD95 era inafectado en células linfoides de carecer de los ratones hecho una oferta, aunque las células del hígado eran refractarias al tratamiento del anticuerpo anti-CD95 (179). Estos resultados sugieren que, porque la activación proteolítico de la oferta ocurre río abajo de la activación del caspase, el punto de ninguna vuelta en el control del apoptosis, él pueda no ser esencial para la muerte de la célula en todos los tejidos finos, pero se pueda requerir para amplificar la cascada del caspase en células con cantidades bajas de caspase-8. Es probable que el camino CD95!FADD!caspase-8 esté de significación fisiológica. FADD y caspase-8 pueden ser coimmunoprecipitated con CD95 activado que señala los complejos (del DISCO) (59, 60), y pérdida de función de FADD o la inhibición de caspase-8 hizo los linfocitos de T y otras células totalmente resistentes al apoptosis de CD95-transduced (94, 95, 137, 171, 172, 174). ¡No está todavía clara si los tres CD95 más especulativos que señalan pathways-CD95!RIP!RAIDD!caspase-2, CD95!Daxx!ASK1!JNK!unknowncaspase, andCD95! El caspase de FLASH!unknown o adaptador-es de importancia fisiológica. Por ejemplo, Daxx fue encontrado para ser localizado exclusivamente en el núcleo (180, 181), y los ratones que carecían Daxx han realzado, más bien que suprimido, el apoptosis (182). Los estudios genéticos y bioquímicos en mamíferos y elegans de la C. han indicado que los miembros anti-apoptotic de la familia Bcl-2 mantienen las células vivas previniendo las proteínas del adaptador de Apaf-1/Ced-4-like de los cimógenos del caspase que activan. En elegans de la C., la muerte programada de la célula se suprime en los mutantes que carecen el gene egl-1, que codifica a favorable-apoptotic miembro de la familia de la proteína Bcl-2 con solamente un dominio BH3 (118). Por lo tanto aparece que la maquinaria de la muerte de la célula está activada cuando los favorables-apoptosis miembros de la familia Bcl-2 atan a los miembros anti-apoptosis y las proteínas del adaptador de Apaf-1/Ced-4-like para activar de tal modo libremente los cimógenos del caspase. Es importante determinarse qué transcripciones y mecanismos poste-de translación activan a favorables-apoptosis miembros de la familia Bcl-2, qué mecanismos que señalan convergen en las proteínas del adaptador, y cuáles la composición exacta del complejo apoptosomico la proteína muerte-que induce es. Los experimentos con los extractos de la célula han demostrado que el holocitocromo c y el dATP o el ATP promueven la activación de Apaf-1-mediated de pro-caspase-9 (183, 184). Además, el holocitocromo c se ha encontrado para emigrar de los mitocondria al citoplasma en las células que experimentaban apoptosis, y este proceso fue demostrado para ser activado por los miembros proapoptosico de la familia Bcl-2 y para ser obstaculizado por sus parientes anti-apoptosis (21, 22, 149, 150, 185). No está actualmente claro si este proceso es esencial para la iniciación de la cascada del caspase o actúa como amplificador (186; vea abajo).

APOPTOSIS Y LA FISIOLOGÍA NORMAL la literatura científica es llenos de ejemplos que demuestran que una gran cantidad de producto químico o de compuestos biológicos puede accionar apoptosis, en por lo menos un poco de célula mecanografía bajo ciertas condiciones. Esto se ha interpretado como evidencia que un estímulo dado es
APOPTOSIS QUE SEÑALA 229 fisiológico o clínico importante, pero éste no es a menudo el caso. Esta sección se concentra en esos estímulos apoptosis que sean los más relevantes a la fisiología, al desarrollo, y a la homeostasis normal del tejido fino. La muerte de la célula es crítica para el desarrollo animal. En mamíferos, algunas muertes de desarrollo de la célula son autónomas, significando que las favorables-apoptosis señales de las células vecinas no son necesarias para el fallecimiento de la célula condenada (187). En hecho se cree que, en muchas de estas muertes, las células vecinas proporcionan señales de la supervivencia y que la muerte de la célula es iniciada por el retiro de los factores del crecimiento y/o la pérdida del accesorio de la célula (188). Estos caminos a la muerte de la célula son referidos como muerte por la negligencia y se pueden a menudo, en muchos casos, bloquear por los miembros anti-apoptosis de la familia de la proteína Bcl-2 (189). Constante con esto, los ratones carecer Bcl-2 o BclxL exhibió defectos específicos en el organogénesis (190, 191). Otras muertes de desarrollo de la célula están por diseño y requieren apoptosis-inducir señales de las células vecinas (187). Los receptores de la muerte y sus ligands son candidatos primeros a esta función. Un papel de la familia de TNF-R en el desarrollo se puede deducir del hecho de que los defectos en las anormalidades cardiacas y la mortalidad embrionaria temprana (86, 171) de su de la señal causa FADD o caspase-8 de los transductores. La ausencia de defectos de desarrollo obvios en esos ratones que carecen a miembros de las familias de TNF o de TNF-R estudiadas hasta ahora es probable ser explicada por traslapo funcional entre las moléculas relacionadas (14). Pues hemos discutido arriba, estos dos caminos fisiológico activados de la muerte de la célula están conforme a control distinto. La muerte por negligencia es regulada por la familia de la proteína Bcl-2, y, en tejidos finos neuronales, requiere Apaf-1, caspase-9, y caspase-3 (37-40, 169, 170). No toda la muerte por negligencia requiere caspase-9 y Apaf-1, sin embargo, porque la muerte espontánea de timocitos cultivados de los ratones que carecen Apaf-1 o caspase-9 aparece normal (39, 169, 170). Esto puede significar que algún otro caspase del iniciador se puede activar por Apaf-1 en células de caspase-9-null, y puede también implicar que los mamíferos tienen adaptadores de Ced-4-like con excepción de Apaf-1. La pérdida de la célula con apoptosis ocurre en muchos tejidos finos en las etapas múltiples de la diferenciación de la célula. Los ratones que expresaban los transgenes bcl-2 se han utilizado para determinarse cuáles de estas muertes fisiológicas de la célula ocurren al lado de un mecanismo que se pueda bloquear por Bcl-2. Por ejemplo, el desarrollo Bcl-2 y la función normales restaurados expresión de los linfocitos de T en los ratones que carecían el receptor interleukin-7 (192, 193) pero no bloquearon la muerte de los timocitos que llevaban los receptores auto reactivos del antígeno (194-196) o ésos incapaces expresar un receptor de la pre-T-célula (192, 197). Esto indica que existen -uno dos (o más) caminos distintos a la muerte fisiológica de la célula que se puede inhibir por Bcl-2 y uno o más que no pueda (189, 198). Se han generado los ratones de Transgénico que los overexpress Bcl-2 en las células mieloide (199), las células neuronales (200, 201), los hepatocitos (175, 176), la espermatogonia (202), o una gama relativamente amplia de la célula mecanografían (203). Tres estudios animales transgénico del Bcl-bcl-xL fueron realizados en b y las células T-linfoides (140, 204, 205) y una en _ las células pancreáticas (206). Según lo esperado, las células que expresaban el objeto expuesto anti-apoptosis de estos transgenes ampliaron supervivencia en cultura del tejido fino y en el animal entero. La tecnología del golpe de gracia del gene se ha utilizado para determinar las funciones esenciales de las proteínas de la familia Bcl-2. Los ratones deficientes en Bcl-2 demuestran muerte creciente de la célula durante 230 neprogenesis del ¥ DIXIT del ¥ O'CONNOR de STRASSER y el fallecimiento prematuro de sus linfocitos maduros (190, 207-209). Estos resultados esperaron, dado que Bcl-2 esté expresado normalmente en los altos niveles en estos tejidos finos (210-213). Inesperado, no hubo ningún aumento perceptible en apoptosis en otros tejidos finos en los cuales se sabe Bcl-2 ser expresado altamente, por ejemplo el sistema nervioso, intestino, y piel (210, 214). Estos resultados pueden implicar redundancia funcional entre los miembros anti-apoptosis de la familia Bcl-2, porque Bcl-bcl-xL, por ejemplo, también se sabe para ser expresado altamente en algunos de los tejidos finos que expresan Bcl-2 (127, 128). Los ratones deficientes en bcl-x mueren en el día embrionario 13 y demuestran apoptosis anormalmente creciente en el sistema nervioso central y en células del eritreíto del hígado fetal (191). Esta última observación ahora tiene una explicación molecular, porque se ha demostrado que el eritropoyetina puede inducir directamente la expresión del Bcl-bcl-xL vía un camino que señala que implica Stat5 (215, 216). Los ratones que carecen Bcl-w tienen espermatogénesis defectuosa (217, 218), y los ratones que carecían A1 han acelerado apoptosis del neutrofilo (219).nosotros creemos que las diferencias en los fenotipos de los ratones que carecen a miembros antiapoptosico de la familia Bcl-2 se pueden explicar por los patrones distintos de la expresión y no son el resultado de diferencias en la función bioquímica. Bax, Bim, y la oferta son los únicos favorables-apoptosis miembros de la familia Bcl-2 para quienes los estudios con análisis del golpe de gracia del gene se han publicado. ¿La producción de la célula y la muerte de la célula aparecen ser normales en la mayoría de los tejidos finos somáticos del bax? =? ratones, a excepción de la hiperplasia suave de la T-ce'lula en el timo y en los órganos linfoides periféricos (220). ¿Asombrosamente, bax? =? la hipoplasia marcada objeto expuesto de los ratones machos en células testiculares y es estéril (220). Esta anormalidad fenotípico es similar a la de los ratones overexpressing Bcl-2 en el spermatogonia (202) y refleja probablemente la dependencia de la producción del espermático del apoptosis de células vecinas, más bien que cualquier diferencia fundamental en el proceso del apoptosis en células de germen. ¿Encontrando eso las muertes lo más fisiológico posible inducidas de la célula ocurre normalmente en bax? =? los ratones son constantes con la noción que los heterodinos de Bcl-2/Bax son prescindibles para el apoptosis y la supervivencia de la célula. La producción de la célula y la muerte de la célula aparecen ser normales en los ratones untreated de Biddeficient, pero, según lo mencionado arriba, sus hepatocitos han reducido sensibilidad a los anticuerpos anti-CD95 (179). Bim se requiere para el desarrollo temprano del ratón y el homeostasis hemopoyetico de la célula. Es esencial para cierto apoptosis que señala los caminos, notablemente de que inducido por retiro del citokino, y actúa como barrera contra la enfermedad autoinmune (220a). Se anticipa que los análisis fenotípico de los ratones que carecen otros favorables-apoptosis miembros de la familia Bcl-2 (y cruces entre tales animales) revelarán papeles individual y colectiva de estas proteínas en control de la muerte de la célula.
APOPTOSIS Y LA ENFERMEDAD que las anormalidades en apoptosis pueden desempeñar un papel en procesos de la enfermedad es fuera de tema. El gene bcl-2 fue aislado originalmente como protoncogenes (221-223), y los ratones transgénico overexpressing Bcl-2 en linfocitos son claramente más propensos al tumorigenesis que los littermates (7, 8, 224, 225). En sus el propios, bcl-2 es un oncogenes que transforma relativamente débil, pero sinergiza potentemente en tumorigenesis con los oncogenes animadores del crecimiento, tales como c-myc y pim-1 (7, 226, 227). APOPTOSIS QUE SEÑALA 231 que esto ha conducido a la conclusión que el overexpression Bcl-2 funciona en la transformación neo plástica extendiendo la vida de células, de tal modo facilitando la adquisición de otras mutaciones oncogénico. Los experimentos recientes han proporcionado evidencia que los favorables-apoptosis miembros de la familia Bcl-2 pueden actuar como supresores del tumor. Las mutaciones somáticas del frameshift en el gene del bax se han encontrado en algunas cajas de cáncer de dos puntos con el fenotipo del mutados del micro satélite (228). ¿Aún más convencimiento es esa transformación de las células epiteliales del plexo coroideo por la expresión transgénico de una versión truncada del virus sumían 40 que el antígeno grande-T (cuál hace inactivo el rb pero no p53) se acelera en bax? =? ratones (229). Drogas anti cáncer quimioterapéuticas y - la irradiación induce apoptosis en las células del tumor (3, 19). Oncogenes y genes del supresor del tumor que regulan influencia de la muerte de la célula la sensibilidad de las células del tumor a la terapia anti cáncer. Sobre expresión de Bcl-2 y sus homólogos de la favorable-supervivencia o inactivación de Bax proporciona no sólo la protección del shortterm contra apoptosis, sino puede aumentar perceptiblemente supervivencia a largo plazo con la retención del clonogenicity en ciertas células del tumor que se han tratado con las drogas anti cáncer o - la radiación (230, 231). Así, la respuesta de las células de cáncer a la terapia es determinada por lo menos dos procesos, la propensión de experimentar muerte mitótica y la sensibilidad a los estímulos apoptosis. Muchas terapias anti-tumor confían en inducir apoptosis en sus células de la blanco. El papel de caspase en la respuesta o de la resistencia a tales drogas por lo tanto ha estado bajo escrutinio intenso. Porque los varios caspase pueden procesarse, la mayoría de ellos eventual se activan en las células que experimentan apoptosis, y éste aparece ser el caso en las células droga-tratadas del tumor (34, 232-235). Por lo tanto, la pregunta crítica no es que los caspase se activan en respuesta a un estímulo apoptosis particular, pero que se debe activar el caspase del iniciador para que ocurra el apoptosis. Los experimentos con los inhibidores sintéticos del caspase han rendido respuestas contradictorias a esta pregunta. Un estudio indicó que caspase-1 o un caspase de cerca relacionado era crítico para el apoptosis droga-inducido en ciertas líneas humanas de la célula de la glioma (236). En contraste, otros estudios concluyeron que caspase-1 y caspase-3 (237), o todos los caspase sensibles al zVADfmk, son prescindibles para la muerte droga-inducida de la célula (238). Los experimentos con las líneas de la célula del tumor que expresaban los inhibidores virus-codificados del caspase y los estudios de nontransformed las células de ratones caspase-deficientes han proporcionado la clarificación. CD95- y el apoptosis TNF-RI-inducido se pueden bloquear específicamente por el serpin CrmA (137, 172, 174, 239-241) del virus del cowpox, que potentemente inhibe caspases-1 y -8, pero tienen mucho menos efecto en otros caspase mamíferos (242). Esta característica de CrmA fue utilizada para analizar el papel de CD95 en el apoptosis de la droga e inducido por radiación. CrmA no confirió resistencia de la droga a las células linfoides (94, 137, 172, 243, 244), mientras que p35, el inhibidor potente del caspase del amplio-espectro del baculovirus, podría proteger contra apoptosis receptor-inducido muerte así como - la radiación (41, 243). Estos resultados indicaron que los caspase con excepción de caspases-1 o de -8 son los inductores esenciales del apoptosis droga-inducido. Constante con esta noción, células de los ratones deficientes caspase-8 sea normalmente sensible a las drogas quimioterapéuticas y - la irradiación (86), solamente ésas que carecen caspase-9 es altamente resistentes (39, 40).
232 la supervivencia inadecuada de la células no tiene consecuencias solamente para el tumorigenesis. La inmunorespuesta es caracterizada por la proliferación rápida de la célula en respuesta a patógeno y a la muerte apoptosis igualmente rápida de las células del respondedor después de que se haya eliminado el patógeno (189, 198, 245). La supervivencia anormalmente prolongada de los linfocitos activados, que producen las moléculas efectoras que pueden ser perjudiciales al anfitrión, puede tener consecuencias calamitosas. Overexpression de Bcl-2 en los linfocitos de B de ratones transgénico o de la deficiencia de Bim da lugar a inmunorespuestas humorales prolongadas y a la acumulación patológica de las células del plasma, que pueden conducir eventual al lupus sistémico fatal eritematosos-como la enfermedad autoinmune (9, 246, 247, 220a). El descubrimiento que las mutaciones en CD95 o su limpadenopatico de la causa del ligand y la autoinmunidad en los ratones (10, 248-250) y los seres humanos (251, 252) proporcionaron la ayuda adicional para la noción que la vida normalmente corta de linfocitos efector constituye una barrera vital contra ataque autoinmune. Apoptosis se utiliza como mecanismo de defensa contra virus y otros patógenos intracelulares. Alternadamente, muchos de este patógeno han desarrollado mecanismos para inhibir la muerte de las células huésped para promover su réplica y/o persistencia (253, 254). Las células pueden activar la maquinaria apoptosis como resultado de detectar los disturbios metabólicos causados por la infección viral. Por ejemplo, la expresión de la proteína E1A del adenovirus promueve la réplica viral pero también acciona apoptosis de la célula huésped activando la proteína p53 (255) del supresor del tumor. Este camino al apoptosis se puede bloquear por dos proteínas del adenovirus, E1B55kD, que interfiere directamente con la función p53, y E1B19kD, un homologo Bcl-2, que inhibe el apoptosis que señala más lejos río abajo (256). Varios otros tipos de virus también tienen homólogos Bcl-2 que sirvan probablemente para prevenir el apoptosis de la célula huésped causado por la privación del factor de la tensión o del crecimiento (253, 254). Además de los homólogos Bcl-2, los virus han adquirido otros inhibidores del apoptosis. El serpin virus-codificado cowpox CrmA es un inhibidor potente de algunos (e.g. caspases-1 y -8) solamente no todos los caspase (41, 257, 258). Bloqueando caspases-1 y -8, CrmA proporciona varias ventajas al virus. Previene la producción de interleukin-1 _ y el interferón, de tal modo reduciendo la inflamación (257, 259), y la puede también inhibir el apoptosis inducido por CD95, p55 TNF-RI, y potencialmente otros receptores de la muerte (137, 239, 240). Otro inhibidor viral del caspase es la proteína p35 del baculovirus, que potentemente pone todos los caspase en contra sabidos [ de mamíferos, de nematodos, y de los insectos (41) ] y aparece poder bloquear todos los caminos al apoptosis en estos organismos (42, 43, 45). Los linfocitos citotóxicos de T son una defensa importante contra la infección del virus. En el receptor del antígeno que acciona, los linfocitos citotóxicos de T matan a las células de la blanco lanzando perforina más granzones o con la acción de FasL y de TNF (260-263). Para evadir la detección, algunos virus han desarrollado los mecanismos que inhiben la presentación de antígenos viral codificados por las moléculas complejas de la histocompatibilidad importante en las células infectadas (264). Varios virus han adquirido las moléculas que inhiben específicamente CD95- y/o el apoptosis TNF-RI-inducido p55 (254). Algunos virus del pox codifican los homólogos solubles del receptor de TNF (e.g. PV-A53R, CrmB, y PV-T2) que neutralizan todas las acciones de TNF y del linfotoxino. Inhibiendo apoptosis y la inflamación, derriban la inmunorespuesta del anfitrión (265, 266).Acomplex de dos proteínas de


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adenovirus, E3-10.4kD y E3-14.5kD, media la pérdida de p55 TNF-RI y CD95 de la superficie de la célula y de tal modo promueve resistencia a señalar apoptosis de estos receptores de dos muertes (267, 268). Los homólogos virales del TIRÓN celular, moléculas del vFLIP, se han descrito en alguno - virus del herpes y virus del pox (269-272). Contienen 2 DEDs pero carecen las regiones que dan lugar a los polipéptidos p20 y p10, y por lo tanto se asemejan a la forma corta de TIRÓN, TIRONES. Los vFLIPs atan con uno de sus dos dominios de DED al solo DED en la proteína FADD del adaptador, inhiben el reclutamiento y la activación de pro-caspase-8, y de tal modo bloquean el apoptosis accionado por varios de los receptores de la muerte (269-271). La proteína E3-14.7kD del adenovirus no tiene un DED reconocible, sino que puede atar a caspase-8 y de tal modo bloquear el apoptosis de p55 TNF-RIand CD95-transduced (273, 274). Es interesante que muchos virus lleven un Bcl-2 homólogo y un inhibidor específico del apoptosis receptor-inducido muerte. Por ejemplo, el tipo 5 del adenovirus expresa el Bcl-2 E1B19kD homólogo y la proteína de E3-14.7kD, un inhibidor específico de caspase-8, y ser humano - el virus 8 (HHV-8) del herpes expresa el Bcl-2 ORF16 homólogo y el vFLIP ORF71. Tiene solamente sentido para que un virus lleve ambos tipos de inhibidores si bloquean caminos distintos al apoptosis. Si los homólogos Bcl-2 podrían bloquear apoptosis receptor-inducido muerte, no habría presión selectiva para que un virus también exprese un vFLIP o la proteína de E3-14.7kD. Estas consideraciones son constantes con la idea que los mamíferos tienen apoptosis distinto dos el señalar de los caminos (cuadro 5).

Un MODELO PARA LA ACCIÓN BIOQUÍMICA DE LA FAMILIA BCL-2 creemos que hay dos boquetes importantes en nuestra comprensión de cómo el apoptosis es controlado en el nivel molecular. Primero, es confuso cómo los miembros anti-apoptosis de la familia Bcl-2 previenen la activación del caspase por las moléculas del adaptador tales como Apaf-1 y Ced-4. En segundo lugar, es confuso cómo los dos diversos tipos de favorables-apoptosis miembros de la familia regulan a los miembros anti-apoptosis de la familia Bcl-2 ellos mismos Bcl-2. Los resultados descritos en esta revisión son constantes con el modelo siguiente para el control de la activación del caspase de la familia Bcl-2. Las señales de la muerte de la célula conducen a la activación de las proteínas de Ced-4-like y de los favorables-apoptosis miembros de la familia Bcl-2 (134). Las señales de la supervivencia, tales como ésas de los receptores del citokina, pueden aumentar los niveles de los miembros anti-apoptosis de la familia Bcl-2 (141) y pueden reducir la actividad de los favorables-apoptosis miembros de la familia Bcl-2, probablemente secuestrándolos a los sitios en donde no pueden obrar recíprocamente con los miembros anti-apoptosis de la familia Bcl-2 (146, 147, 151). Las señales de la supervivencia pueden también tener efectos en las proteínas de Ced-4-related. Ced-4 y sus homólogos actúan como adaptadores para los cimógenos del caspase y se piensan para accionar su conversión en el complejo tetrámera activo de la enzima. Bcl-2 y sus homologas promueven supervivencia atando a y bloqueando la acción de las proteínas de Ced-4-related. Es probable que esta interacción ocurra en un complejo del ¥ DIXIT del ¥ O'CONNOR del multiproteina 234 STRASSER que contenga reguladores adicionales. El aTPasa MAC-1 del AAA, que se ha encontrado para asociarse a Ced-4 y a Ced-9 y que sobre expresión puede prevenir muerte programada de la célula en elegans de la C., puede ser un regulador tan adicional (275). Los favorables-apoptosis miembros de la familia Bcl-2 previenen atar de los miembros anti-apoptosis de la familia Bcl-2 a Ced-4 o a sus homólogos (157). Así, el apoptosis es inducido inhibiendo la actividad de las proteínas que inhiben los activadores de los caspase. Sin embargo, por lo menos dos modelos alternativos para explicar la función de la familia de la proteína Bcl-2 se han propuesto. La estructura tridimensional del Bcl-bcl-xL demostró algunas semejanzas estructurales a las toxinas bacterianas de poro-formación (276), y los estudios en membranas sintéticas del lípido han demostrado que Bcl-2, el Bcl-bcl-xL, y Bax pueden formar los canales del ion, no obstante sobre todo en pH non fisiológica (277-279). Muchos miembros de la familia Bcl-2 tienen una región conservada del transmembrana del C-terminal que sea responsable de su localización al aspecto citosolico del sobre nuclear, de la membrana mitocondrial externa, y del retículo endoplasmico (280, 281). Esto condujo a la idea que anti-apoptosis y los favorables-apoptosis miembros de la función de la familia Bcl-2 como canales del transmembrana que promueven u obstaculiza el efflux de las moléculas que causan la activación del caspase. Los experimentos bioquímicos con los lisaste de la célula han demostrado que cuatro moléculas [ factores proteasa-que activan apoptosis (Apafs) ] están requeridas para el proceso de los cimógenos caspase-3 in vitro: dATP, Apaf-1 (el homologo mamífero de Ced-4), Apaf-3 (caspase-9), y citocromo c (183, 184, 282). Las proteínas Bcl-2 y Bcl-bcl-xL de la favorable-supervivencia se han demostrado para inhibir el lanzamiento del citocromo c de los mitocondria en el citosol de células que morían, mientras que demostraron los favorables-apoptosis miembros de la familia Bcl-2 para promover este proceso (21, 22, 183). Estas observaciones han conducido a un modelo de la función de la familia Bcl-2 en el cual los estímulos apoptosis causan disturbios en los mitocondria que conducen al lanzamiento del citocromo c y por lo tanto a la activación del caspase, y Bcl-2 y su función de los homólogos manteniendo la integridad de los mitocondria. Hay una cierta evidencia de soporte para este modelo, incluyendo la observación que los miembros de la familia Bcl-2 pueden regular el lanzamiento del citocromo c directamente atando a los componentes del canal voltaje-dependiente del anión en los mitocondria (283). Este modelo, sin embargo, no explica encontrar esa proteína E1B19kD del adenovirus, que se localiza exclusivamente al sobre nuclear y al retículo endoplasmico (284), inhibe apoptosis así como Bcl-2 o Bcl-bcl-xL (138). Favorecemos el primer de estos tres modelos para explicar el control molecular del apoptosis y consideramos que los otros dos procesos se pueden utilizar para amplificar la cascada del caspase después de que se haya iniciado el proceso de la muerte (186). Presentamos aquí a novela el modelo especulativo para la regulación bioquímica del apoptosis de la familia Bcl-2. Un número de hechos de desconcierto nos hemos conducido a esta especulación, algo de los cuales se ha presentado de estudios de Ced-9, el homologo de los elegans Bcl-2 de la C.. Aunque los elegans de la C. que carecían Ced-9 han aumentado muerte de la célula, Ced-9 fue encontrado para promover realmente apoptosis en el contexto del mutante Ced-3, que actividad fue comprometida (104). Además, la mutación de un solo aminoácido tiene el efecto de aumentar la potencia anti-apoptosis de Ced-9 (ced-9gf) (285), mientras que la mutación del residuo correspondiente en Bcl-2, Bcl-bcl-xL, o Bcl-w destruye APOPTOSIS QUE SEÑALA la función anti-apoteósico 235 (97, 140, 286). Estas observaciones sugieren que Ced-9 pueda tener características anti-apoptosis bajo algunas circunstancias y favorables-apoptosis características debajo de otras. La observación también nos hemos desconcertado que hay los mutantes del Bcl-bcl-xL que son incapaces de atar a los favorables-apoptosis miembros de la familia Bcl-2, pero conserva su función de la favorable-supervivencia (115, 287). Esto sugiere que el atar a los favorables-apoptosis miembros de la familia Bcl-2 no sea necesario para las proteínas anti-apoptosis funcionar, pero algo que las favorables-apoptosis proteínas deben alterar las proteínas anti-apoptosis de una cierta manera de facilitar la activación del caspase y de promover apoptosis. Otro pedazo de información se ha presentado del análisis de los ratones que carecían la proteína proapotosico Bim. Linfoide de BH3-only que las células tienen