TNF

TNF/FASL TNF aktive olmuş monosit ve makrofajlardan salınan bir protein toksindir. Laster ve ark., TNF’nin hedef hücrelerin apoptosis morfolojisine uymalarını sağladığını gözlemlemiş lerdir.(1988) Bir Japon grup ise TNF’ye çok benzer aktiviteye sahip FAS adı verilen bir yüzey antijeni tespit etmişlerdir. (1989).

TNF/FASL TNF and FasL ‘nin fonksiyonel ve solubl formları trimerler olarak bulunur.. Monovalent (Fab fragment) ve divalent anti-Fas veya anti-TNF antibody hücre ölümünü indükleyemez. Reseptörlerin aktive olması için oligomerize olması gereklidir.

TNFR/FAS 1990’da,bir çok grup aynı anda iki TNF reseptörü bulmuştur. (TNFR1 ve TNFR2). 1991’de, Shige Nagata’nın grubu FAS’ı buldu ve tek transmembran bölgeli bir yüzey proteini olduğunu ve TNF reseptörleriyle benzerlikleri olduğunu gösterdi. Stoplazmik bölgede Fas ve TNFR’nin 80 amino asit bölgesi olduğu ve buranın apoptosis için önemli olduğu görüldü. Bu bölge ‘ölüm bölgesi’ (death domain) olarak adlandırıldı.

TNF Ailesi TNF, lenfotoksin, CD30 ligand, CD40 ligand, CD27 ligand, TRAIL ve FAS ligand. Tip II-membran protein ve ekstra sellüler bölgede 150 civarında amino asit bulunur.. Çoğunlukla proteolitik olarak solubl formda ve trimerler olarak bulunurlar. Ama membrana bağlı formların aktivitesi daha kuvvetlidir.

TNF Reseptor Ailesi Tip I membran protein 3-6 sisteinli bölgeler içerir. TNFRI ve FAS stoplazmik kuyruklarında 80-amino-asidli homolog bölgeler içerir. “death domain”

TNFR1 reseptor:proinflamatuar ve immunomodulator genlerin indüksiyonuna yol açan transkripsiyon faktörlerini Aktive eder;ayrıca protein sentezi bloke olduğunda apoptosisi İndükler. Ligand -TNF Receptor TNFR1 TNFR associated death domain, TRADD Death domain, DD Receptor interacting protein, RIP Fas-associated death domain, FADD TNFR-associated factor 2, TRAF2 JNKK Caspase 8 IKK JNK Effector caspases NFkB c-Jun Apoptosis

Fas reseptor (CD 95) : aktive T hücrelerin periferik Delesyonu;hedeflerin öldürülmesi(enfekte veya kanser hücresi); inflamatuar hücrelerin öldürülmesi Ligand - CD95L Receptor CD95 Death domain, DD Fas-associated death domain, FADD Death effector domain, DED Caspase 8 Effector caspases, e.g., caspase-3 Apoptosis

TRAIL reseptor (DR5) :Fas reseptore benzeyen TNF aile üyesidir; tümör hücrelerinde apoptosisi tetikler; bir çok dokuda esastır;HIV-enfekte hücrelerin öldürülmesinde kaspaz bağımsız FADD yoluna ihtiyaç duyar. Ligand - Apo2L TRAIL receptor (DR5) Death domain, DD Adaptor ? Caspase ? Effector caspases Apoptosis

Death receptor and mitochondria-mediated pathways of cellular apoptosis Extrinsic Intrinsic Cell stress: oxidants TNFa Fas L ROS Intra-mitochondrial events ? ROS/NO GSH/GSSG Damaged DNA TNFR1 Fas/CD95 Mitochondrion Death domains Cyt c MPT Bid Caspase-8 Bax/BcL2 Cyt c Apaf-1 Apoptosome Procaspase-9 Effector caspases (e.g. caspase-3) Caspase-9 APOPTOSIS

FAS/TNF Death Signaling Pathway Adapted from Nagata S. Cell 1997

Peter Krammer ve ark. Fas’la indüklenen hücre ölümünü bir çok hücre tipinde araştırmışlar ve iki farklı cevap tespit etmişlerdir. Tip I hücrelerde, kaspaz-3 aktivasyonu reseptör birleşmesinden 30 dak. sonra olurken, tip II hücrelerde, kaspaz-3 aktivasyonu 60 dak. sonra olmuştur. Fas’la indüklenen hücre ölümü tipII’de Bcl-2 veya Bcl-XL ile bloke edilebilir. FAS’ın aktivasyonu sitokrom c salınmasına yol açar ve bu da z-VAD-fmk tarafından (geniş kapsamlı bir kaspaz inhibitörü) veya Bcl-2 ve Bcl-xL bloke edilebilir. Aktif kaspaz-8 mitokondriden sitokrom C salınmasını indükler.

Model for Caspase Activation Adapted from Kim et al. PNAS 102, 17545, 2005

Two Parallel FAS Death Pathways Adapted from Gross et al. Gene & Development 1999

Purification of Cytochrome C releasing factor Hela S100 Caspase-8+Hela S100 +purified Mitochondria Cytochrome C release +Caspase-8 Mitochondria Bid ? Translocate to mitochondria BH3 Bid A cytoplasm protein Caspase-8 BH3 + tBid Adapted from Luo et al. Cell 1998

Mechanism of cytochrome c release: Mitochondrial permeability transition pore cytochrome c caspase activators Apoptotic Trigger Dy Outer mitochondrial membrane Porin Adenine nucleotide transporter Inner mitochondrial membrane Water, solutes Disruption of electron transport Volume dysregulation Expansion of matrix space

Mitokondri Permeabilite Geçişi Porin/voltaj bağımlı anyon kanalı,nonselektif iletkenlik Bcl-2 permabilite geçişini engelleyebilir. Bax veya atractyloside apoptosis ve membran gaçişini indükleyebilir. Membran geçişinin farmakolojik inhibitörleri apoptosis indüksiyonunu engelleyebilir. Porların açılması hiperosmalaliteye bağlı olarak matrksin şişmesine ve dış membran hasarına sebep olur.