Glavna lastnost apoptoze so velike strukturne spremembe celic. Ena od teh je tudi izguba celičnih kontaktov. Za kaspaze, ki so glavni izvrševalci apoptoze, je bilo pokazano da cepijo več proteinov, ki so vključeni v nastanek celičnih stikov. Z membrano povezane gvanilatne kinaze (MAGUK), ki so običajno povezane s celičnimi stiki, imajo pomembno vlogo pri organizaciji in nastanku proteinskih kompleksov na plazmalemi. Pokazali smo, da kaspaze, grancim B in cisteinski katepsini lahko in vitro cepijo več proteinov iz družine MAGUK. Nadalje smo pokazali, da kaspaze cepijo MAGUK tudi v celičnih modelih apoptoze, sprožene z UV iradiacijo in staurosporinom. Pri apoptozi sproženi z lizosomotropnim detergentom LeuLeuOMe pa smo ugotovili, da MAGUK cepijo tudi cisteinski katepsini. S pomočjo imunohistoloških metod smo pokazali tudi, da se MAGUK razgradijo pred razpadom celičnih stikov, kar kaže na to, da je cepitev MAGUK pomembna stopnja pri hitrem in učinkovitem odlepljanju celic.
COBISS.SI-ID: 24435239
Sekretorne granule mastocit (sekretorni lizosomi vsebujejo velike količine aktivnih proteaz, ki so vezane na proteoglikan serglicin. Poškodbe membran teh granul bi tako vodile do sproščanja serglicina in proteaz vezanih na serglicin v citosol, kar bi lahko vodilo do proteolitske aktivacije proapoptotskih komponent v citosolu. Pokazali smo, da so mastocite divjega tipa zelo občutljive za apoptozo, ki smo jo inducirali z permeabilizacijo granul (LeuLeuOMe), medtem ko so bile celice brez serglicina zelo odporne na tak način indukcije apoptoze. Zmanjšano občutljivost celic brez serglicina so spremljali zmanjšanje poškodb membran granul, zmanjšano sproščanje proteaz v citosol in zelo zmanjšana aktivacija kaspaze-3. To kaže na to, da ima proteoglikan serglicin pomembno vlogo pri apoptozi mastocit.
COBISS.SI-ID: 24226855
Potencialno vlogo cisteinskih katepsinov pri apoptozi sproženi z ligandom faktorja tumorske nekroze TRAIL/Apo2L in CD95 (Fas/APO-1) smo proučevali na štirih različnih celičnih linijah: HeLa, Huh-7, Jurkat, in U-937. Celice izbranih linij se razlikujejo po vsebnosti katepsinov in se različno odzivajo na sprožitev apoptoze. Celična linija Jurkat se je izkazala kot najbolj občutljiva in je edina, ki je bila občutljiva na agonistično anti-APO1 protitelo. Za apoptozo je bila značilna aktivacija kaspaz ter poškodba mitohondrijev in lizosomov, čemur je sledil izpust katepsinov v citosol. Prisotnost katepsinov v citosolu smo ocenili na podlagi hidrolize substrata cisteinskih katepsinov benziloksikarbonil-Phe-Arg-7-amino-4-metilkumarina in z imunsko detekcijo katepsina B. Čeprav sta širokospektralni cisteinski inhibitor katepsinov, (2S, 3S)-trans-epoksisucinil-leukilamido-3-metil-butan etil ester, in selektivni inhibitor katepsina B, (2S, 3S)-3-propilkarbamoiloksiran- 2-karbonil]-l-isoleucil-l-prolin metilester, popolnoma zavrla katepsinsko aktivnost, nista preprečila apoptoze, njenega napredovanja in značilnih apoptotskih poškodb membran mitohondrijev in lizosomov. Tudi izpust katepsinov iz lizosomov v citosol nismo uspeli preprečiti. Povzeto, ti rezultati kažejo, da cisteinski katepsini niso potrebni pri apoptozi rakavih celic človeških celičnih linij, ki jo sprožata TRAIL in CD95. To pa ne izključuje dejstva, da lizosomi in cisteinski katepsini sodelujejo pri pomnožitvi signala (in ne pri začetni sprožitvi) apoptoze sprožene prek receptorjev smrti v določenih celičnih linijah pod drugačnimi pogoji od tukaj izbranih.
COBISS.SI-ID: 26316327
S stresom inducirano prezgodnje staranje (SIPS) endotelijskih celic (EC) odločilno prispeva k splošnemu nepravilnemu delovanju EC. Ena izmed nepravilnosti povezanih s SIPS je nepravilno delovanje lizosomov. V naši študiji smo preučevali vpliv različnih kardiovaskularnih dejavnikov tveganja na izražanje sirtuina 1 (SIRT1), SIPS in apoptozo ter določili vlogo SIRT1 pri zmanjšanju viabilnosti EC in matičnih endotelijskih celic (MEC). Naša dognanja so bila potrjena s poskusi na laboratorijskih miših z izbitim genom za endotelijski SIRT1. Učinke stresnih dejavnikov smo posnemali s sprožanjem prepustnosti lizosomalne membrane ali zaviranjem avtofagije ter jih preprečili z zaviralci katepsinov. Dokazali smo, da je SIRT1 eden ključnih substratov cisteinskih katepsinov B, S in L. Antioksidant/peroksinitritni lovilec, ebselen, je preprečil s stresom inducirano pomanjkanje SIRT1 in vpliv na avtofagijo s preprečevanjem okvar lizosomov. Na koncu lahko potrdimo osnovno idejo o »staranju matičnih celic«, ki naj bi bila posledica nepravilnega delovanja lizosomov pri razvoju SIPS povzročenega s proteolitično cepitvijo SIRT1 s katepsini, kar povezuje celični stres in apoptozo ter SIPS. Ebselen domnevno ščiti celovitost lizosomalne membrane, preprečuje cepitev SIRT1 s katepsini v MEC in zavira SIPS ter apoptotska celično smrt, vzbujeno s kardiovaskularnim stresnim dejavnikom. Predlagani mehanizem pomanjkanja SIRT1 med stresom je značilen pri pojavu SIPS v MEC.
COBISS.SI-ID: 25738023
V preglednem članku smo povzeli pomen in vlogo endocitotske poti v celici. Endocitotska pot je pomembna za vnos snovi iz celičnega mikrookolja ter razgradnjo snovi s pomočjo različnih hidrolaz. Hidrolaze, še posebej cisteinske proteaze pa lahko sprožijo tudi apoptozo, v kolikor pride do njihovega iztoka v citosol. Poznamo tudi precej dolg seznam spojin za katere so poročali, da povzročijo permeabilizacijo lizosomske membrane in s tem sprožijo notranjo pot apoptoze. Take spojine imajo velik terapevtski potencial pri zdravljenju raka. Poleg endocitotske poti pa material namenjen za razgradnjo pride tudi preko avtofagije. Z razgradnjo poškodovanih organelov in drugih molekul celica reciklira material za sintezo novih molekul in tako avtofagija s sistemom endocitotske poti učinkovito kljubuje različnim apoptotskim dražljajem.
COBISS.SI-ID: 26621479