Apoptos 1

Question 1

Vilka typer av stimuli initierar den intrinsic (mitokondriella) apoptosvägen?

Answer 1

DNA-skada, oxidativ stress, tillväxtfaktorbrist, ER-stress och cellcykelstörningar.

Question 2

Vilken är den kritiska irreversibla händelsen i intrinsic pathway?

Answer 2

Mitokondriell outermembrane Permeabilisering – permeabilisering av mitokondriens yttre membran med frisättning av cytokrom c.

Question 3

Hur regleras MOMP på molekylär nivå?

Answer 3

Bcl-2 hämmar Bax/Bak genom att binda deras BH3-domäner och därmed förhindra deras konformationsändring, dimerisering och oligomerisering i mitokondriemembranet, vilket stoppar MOMP och cytokrom c-frisättning.

Question 4

Vad gör BH3-only-proteiner i intrinsic apoptos?

Answer 4

De binder till och inhiberar antiapoptotiska Bcl-2-proteiner

Detta frigör och aktiverar Bax/Bak.

Question 5

Nämn tre BH3-only-proteiner och deras typiska aktivering.

Answer 5

• PUMA, NOXA → p53-beroende (DNA-skada)
• Bad → tillväxtfaktorbrist (ex: IGF-1)
• Bid → klyvs av caspas-8 (koppling till extrinsic) och bildar tBid (trunkerat Bid)

BH3-only binder till Bcl-2 vilket frigör Bax/Bak

Question 6

Hur bildas apoptosomen?

Answer 6

Apoptosomen bildas när frisatt cytokrom c från mitokondrien binder Apaf-1 i cytosolen tillsammans med (d)ATP, vilket gör att flera Apaf-1 oligomeriserar till ett hjulformat komplex.

Detta komplex rekryterar och aktiverar prokaspas‑9, som därmed initierar kaspaskaskaden

Question 7

Vilken caspas är den initiatoriska caspasen i intrinsic pathway?

Answer 7

Caspas-9

Question 8

Vilka är de viktigaste effektorcaspaserna i apoptos och deras funktion?

Answer 8

Caspas-3, -6, -7 → klyver cytoskelett, nukleära proteiner och aktiverar CAD.

Kaspas‑3: klyver ICAD och därmed aktiverar CAD —-> klyver många substrat som leder till nedbrytning av cytoskelett, DNA-fragmentering och kromatinkondensation.

Kaspas‑6: Bidrar till nedbrytning av nukleära laminer och andra strukturella proteiner i sena steg av apoptos.

Kaspas‑7: Samverkar med kaspas‑3 och klyver överlappande substrat, förstärker den proteolytiska nedbrytningen av cellens komponenter.

Question 9

Hur uppstår DNA-fragmentering vid apoptos?

Answer 9

Caspas-3 klyver iCAD → CAD aktiveras → klyver DNA mellan nukleosomer.

Question 10

Vad initierar den extrinsic (dödsreceptor) apoptosvägen?

Answer 10

Den extrinsic apoptosvägen initieras när dödsligander binder till sina specifika dödsreceptorer på cellmembranet och därigenom bildar DISC-komplexet som aktiverar kaspas‑8.

Question 11

Vad är DISC och vad innehåller det?

Answer 11

DISC är signaleringskomplexet som bildas vid aktiverad dödsreceptor och består främst av trimeriserad receptor, adaptern FADD och rekryterad procaspase‑8 (ibland även procaspase‑10 och c‑FLIP).

Question 12

Vilken caspas är initiatorisk i extrinsic pathway och hur aktiveras den?

Answer 12

Caspas-8

1. Aktiveras när en dödsligand binder in till en dödsreceptor (t.ex. Fas) så att receptorerna trimeriserar,
2. Rekryterar adaptorproteinet FADD
3. Bildar ett DISC där procaspase‑8 rekryteras i hög lokal koncentration,

4.Pro-caspase-8 dimeriseras och autoklyvs till aktiv kaspas‑8.

Question 13

Hur kan extrinsic pathway amplifieras via mitokondrien?

Answer 13

Caspas-8 klyver Bid → tBid → aktiverar Bax/Bak → MOMP → intrinsic pathway.

Question 14

Hur inhiberas apoptos på aktiverad caspasnivå?

Answer 14

IAP-proteiner hämmar caspas-9 och effektorcaspaser; SMAC hämmar IAP.

IAP‑proteiner (t.ex. XIAP) binder och hämmar aktiva kaspaser, medan mitokondriella SMAC/DIABLO frisätts vid apoptossignal och binder IAP så att kaspaserna frigörs och kan verka

IAP och SMAC finns för att lägga en tröskel på apoptosbeslutet, så att en cell inte dör av svaga eller felaktiga signaler.

Question 15

Vilken signal gör apoptotiska celler fagocyterbara utan inflammation?

Answer 15

Exponering av fosfatidylserin på cellmembranets utsida.

Question 16

Vilka morfologiska förändringar är typiska för apoptos på cellnivå?

Answer 16

Cellkrympning

Kromatinkondensering

Membranblebbing

Bildning av apoptotiska kroppar.

Question 17

Hur förändras cellmembranets integritet vid apoptos jämfört med nekros?

Answer 17

Apoptos: membranet förblir intakt. Nekros: membranintegriteten förloras tidigt.

Question 18

Varför leder apoptos inte till inflammation men nekros gör det?

Answer 18

Apoptos: intakt membran + fosfatidylserin → tyst fagocytos
Nekros: tidig membranruptur → DAMPs → inflammation

DAMPs = (damage‑associated molecular patterns)

Question 19

Vad definierar apoptos (obligatoriska kriterier)?

Answer 19

– Programmerad, kontrollerad process
– Specifik morfologi (cellkrympning, kärnkondensering, apoptotiska kroppar)
– Caspasaktivering
– Intakt plasmamembran
– Ingen inflammation

Question 20

Hur aktiveras initiatorcaspaser jämfört med effektorcaspaser?

Answer 20

Initiatorcaspaser aktiveras främst genom dimerisering på stora “plattformar” (DISC, apoptosom)

Effektorcaspaser oftast aktiveras genom proteolytisk klyvning av en redan dimeriserad proenzym-dimer av en initiatorcaspas.

Question 21

Hur kopplas cellcykelkontroller till intrinsic apoptos?

Answer 21

DNA-skada eller mitotiska fel → p53-aktivering → BH3-only (PUMA/NOXA) → Bax/Bak → MOMP

Question 22

Hur aktiveras pro-caspaser på molekylär nivå?

Answer 22

Genom konformationsförändring som uppstår via dimerisering via DISC/Apoptosomen (initiatorcaspaser) eller proteolytisk klyvning följt av dimerisering (effektorcaspaser).

Question 23

Vad är den strukturella skillnaden mellan pro-caspas och aktiv caspas?

Answer 23

Pro-caspas är ett zymogen med prodomän och felaktigt format aktivt centrum; aktiv caspas är en dimer av stor och liten subenhet med exponerad katalytisk yta.

Question 24

Hur klyver Caspaser?

Answer 24

Caspaser klyver alltid efter aspartat (Asp) i substratet

Question 25

Hur fungerar Bcl-2 anti-apoptotiska funktion? Hur hämmar det pro-apoptotiska proteiner?

Answer 25

De är konstitutivt närvarande, men deras funktion upphävs när apoptossignaler aktiverar BH3-only-proteiner. Basläge: Bcl-2/Bcl-XL binder Bax/Bak → ingen porbildning → ingen MOMP Apoptossignal: **BH3-only-proteiner (PUMA, NOXA, Bad, Bid) → binder Bcl-2/Bcl-XL** eller aktiverar Bax/Bak → Bax/Bak frigörs → oligomeriserar → MOMP

Question 26

Hur aktiveras Bad och hur leder det till apoptos?

Answer 26

Brist på överlevnadssignaler leder till defosforylering av Bad. Aktivt Bad binder och hämmar Bcl-2/Bcl-XL

Question 27

Ett initiatorcaspas kommer att aktivera exekutiva caspaser i en kaskad. Beskriv aktivering av ett caspas - från ett nysyntetiserat protein till ett aktivt enzym.

Answer 27

Caspaser syntetiseras som inaktiva proenzym och peptidkedjan består av tre domäner; en pro-del samt en liten och en stor subenhet. I gränsen mellan de olika enheterna finns Aspartat och då caspaser kan klyva efter Asp sker klyvning och tre peptidkedjor bildas. Proenheten försvinner medan den stora och lilla subenheten binds ihop på ett nytt sätt och skapar den aktiva

Question 28

Hur ser Caspas-molekylen ut?

Answer 28

Caspaser syntetiseras som inaktiva proenzymer. De har en pro-domän som behövs för rekrytering och aktivering, följd av en stor och en liten katalytisk subenhet. Vid aktivering klyvs procaspasen vid specifika aspartatrester, varpå de två subenheterna rearrangeras till ett aktivt enzym. Efter aktivering bildar caspaser en dimer av två identiska enheter, där varje enhet består av en stor och en liten subenhet Den katalytiska aktiva platsen klyver peptidbindningar efter aspartat i målproteiner.