Apoptotic Protease-activating Factor 1

Apoptotic protease-activating factor 1
Apoptotic protease-activating factor 1
Apaf-1

Vorhandene Strukturdaten: PDB 1C15, PDB 1CWW, PDB 1CY5

Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur 1.248 Aminosäuren, 141.840 Da
Bezeichner
Externe IDs
Vorkommen
Homologie-Familie Hovergen
Orthologe (Mensch)
Entrez 317
Ensembl ENSG00000120868
UniProt O14727
Refseq (mRNA) NM_001160.2
Refseq (Protein) NP_001151.1
PubMed-Suche 317

Apaf-1 ist ein Protein, welches eine Rolle bei der Einleitung des programmierten Zelltods (Apoptose) spielt.

Eigenschaften

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Beim intrinsischen oder mitochondrialen Weg der Apoptose kommt es durch Stresssignale zur Inaktivierung des Proteins Bcl-2. Durch die Inaktivierung dieses anti-apoptotischen Faktors kommt es zur Apoptose.

Aktives Bcl-2 verhindert nämlich die Anlagerung eines Dimers der Proteine Bak und Bax an die Mitochondrienaußenmembran. Durch die Inaktivierung von Bcl-2 lagert sich das Bak-Bax-Dimer an die Mitochondrienaußenmembran an und es kommt zur Bildung einer Pore in der äußeren Mitochondrienmembran. Durch diese Porenbildung gelangt Cytochrom c aus dem Mitochondrium ins Zytosol. Diese Lokalisation des Cytochrom c im nichtursprünglichen Ort ist ein Apoptosesignal, denn das Cytochrom c bindet im Zytosol an Apaf-1. Durch die Bindung von Cytochrom c an Apaf-1 entsteht das Apoptosom („The wheel of death“). Das Apoptosom aktiviert die Initiator-Caspase Pro-Caspase 9, die dann autokatalytisch sich selbst spaltet und anschließend weitere Caspasen durch Spaltung aktiviert. Durch die Caspase-Kaskade wird der Abbau der Proteine eingeleitet.

Apaf-1 bindet an APIP,[1] BCL2-like 1[2][3] Caspase-9,[4][1][5][2][3] HSPA4,[6] und NLRP1.[4]

Apaf-1 wird in allen Zelltypen gebildet. Am meisten wird es in der erwachsenen Milz und in peripheren Leukozyten gebildet sowie im fötalen Gehirn, Niere und Lunge. Die Isoform 1 wird im Herzen gebildet. Isoform 6 aktiviert die Pro-Caspase 9 schwächer.

Strukturell enthält Apaf-1 eine CARD-Domäne mit einem greek key aus sechs Helices, eine Rossman-Faltung zur Bindung von Nukleotiden, gefolgt von einem kurzen helikalen Strukturmotiv und einer winged-helix-Proteindomäne.[7] Apaf-1 ist das Homolog von ced-4 aus Caenorhabditis elegans.[8]

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Einzelnachweise

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  1. ↑ a b Cho DH, Hong YM, Lee HJ, Woo HN, Pyo JO, Mak TW, Jung YK: Induced inhibition of ischemic/hypoxic injury by APIP, a novel Apaf-1-interacting protein. In: The Journal of Biological Chemistry. 279. Jahrgang, Nr. 38, September 2004, S. 39942–50, doi:10.1074/jbc.M405747200, PMID 15262985.
  2. ↑ a b Hu Y, Benedict MA, Wu D, Inohara N, Núñez G: Bcl-XL interacts with Apaf-1 and inhibits Apaf-1-dependent caspase-9 activation. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. 95. Jahrgang, Nr. 8, April 1998, S. 4386–91, doi:10.1073/pnas.95.8.4386, PMID 9539746, PMC 22498 (freier Volltext).
  3. ↑ a b Pan G, O’Rourke K, Dixit VM: Caspase-9, Bcl-XL, and Apaf-1 form a ternary complex. In: The Journal of Biological Chemistry. 273. Jahrgang, Nr. 10, März 1998, S. 5841–5, doi:10.1074/jbc.273.10.5841, PMID 9488720.
  4. ↑ a b Chu ZL, Pio F, Xie Z, Welsh K, Krajewska M, Krajewski S, Godzik A, Reed JC: A novel enhancer of the Apaf1 apoptosome involved in cytochrome c-dependent caspase activation and apoptosis. In: The Journal of Biological Chemistry. 276. Jahrgang, Nr. 12, März 2001, S. 9239–45, doi:10.1074/jbc.M006309200, PMID 11113115.
  5. ↑ Li P, Nijhawan D, Budihardjo I, Srinivasula SM, Ahmad M, Alnemri ES, Wang X: Cytochrome c and dATP-dependent formation of Apaf-1/caspase-9 complex initiates an apoptotic protease cascade. In: Cell. 91. Jahrgang, Nr. 4, November 1997, S. 479–89, doi:10.1016/s0092-8674(00)80434-1, PMID 9390557.
  6. ↑ Saleh A, Srinivasula SM, Balkir L, Robbins PD, Alnemri ES: Negative regulation of the Apaf-1 apoptosome by Hsp70. In: Nature Cell Biology. 2. Jahrgang, Nr. 8, August 2000, S. 476–83, doi:10.1038/35019510, PMID 10934467.
  7. ↑ Riedl SJ, Li W, Chao Y, Schwarzenbacher R, Shi Y: Structure of the apoptotic protease-activating factor 1 bound to ADP. In: Nature. 434. Jahrgang, Nr. 7035, April 2005, S. 926–33, doi:10.1038/nature03465, PMID 15829969.
  8. ↑ H. Zou, W. J. Henzel, X. Liu, A. Lutschg, X. Wang: Apaf-1, a human protein homologous to C. elegans CED-4, participates in cytochrome c-dependent activation of caspase-3. In: Cell. Band 90, Nummer 3, August 1997, S. 405–413, PMID 9267021.