рецепторы смерти

АПОПТОЗ
ПРОГРАММИРОВАННАЯ
КЛЕТОЧНАЯ ГИБЕЛЬ
Биохимические основы
программированной клеточной
гибели.
Типы клеточной гибели
[Апоптоз – ПКГ I типа
[ Аутофагия – ПКГ I I типа
[Некроз
Термин "апоптоз" (с греч. — опадание листьев) введен
в научный обиход в 1972 г. для обозначения формы
гибели клеток, прототипом которой является гибель
тимоцитов под действием глюкокортикоидов. Эта
форма клеточной смерти была отождествлена с ранее
описанной программированной гибелью клеток:
разница в обозначениях отражает способы
идентификации гибели — морфологический в первом и
биохимический во втором случае.
•
Апоптоз - один из ключевых биологических процессов,
протекающий в организме на протяжении всей его жизни. Он
играет важнейшую роль и в эмбриональном развитии организма
(морфогенез), и в поддержании динамического равновесия в
органах и тканях (гомеостаз), и в процессе развития опухолей
(канцерогенез).
•
Суть апоптоза заключается в том, что это
программируемая клеточная гибель, т.е. существуют
механизмы, в результате реализации которых клетка сама
завершает свое существование.
Механизмы активации апоптоза
Два пути запуска апоптоза – внутренний
(митохондриальный) и внешний (рецепторзависимый)
•
Механизмы апоптоза сложны и многообразны, представляют
собой сложнейший молекулярный каскад.
•
С чего же начинается этот сложный процесс?
С того, что клетка получает "приказ умереть", ее гибель
необходима для дальнейшей жизнедеятельности организма. Это
происходит с помощью сигналов из внеклеточной среды,
которые клетка воспринимает с помощью своего рецепторного
аппарата. Иногда сигналом для начала апоптоза может быть и
отсутствие необходимого сигнала.
В результате контакта сигнальных молекул с наружной частью
белка-рецептора этот рецептор претерпевает структурные
изменения. Структурная перестройка захватывает и
внутриклеточную часть молекулы рецептора. Она может либо
обладать определенной ферментативной активностью сама,
либо быть тесно связана с некоторыми клеточными
ферментами. Изменение активности рецепторной молекулы
приводит к активации фермента.
•
•
Существует механизм, позволяющий организму направлять клетки
в апоптоз, называемый инструктивным апоптозом. Суть его
сводится к следующему: одна клетка посылает другой сигнал,
говорящий о том, что последняя должна умереть.
• Инструктивный апоптоз обеспечивает защиту
иммунопривелегированных органов (глаза, семенники) от действия
иммуноцитов, принимает участие в толерантности, преферической
делеции активированных Т - клеток в конце иммунного ответа,
цитотоксичности Т и NK - клеток в отношении опухолевых клеток и
клеток, поражённых вирусами.
• Ключевыми молекулами инструктивного апоптоза
являются рецепторы смерти (death receptors). Рецепторы смерти
передают внутрь клетки сигналы, поступающие от лигандов смерти
(death ligands).
• За исключением фактора роста нервов, лиганды рецепторов
смерти сходны между собой по структуре и принадлежат
суперсемейству фактора некроза опухолей. Лигандом для Fas
является FasL (Apo1L), лигандами для TNFR1 - фактор некроза
опухолей и лимфотоксин-a, для рецепторов смерти 4 и 5 - TRAIL
(Apo2L), для рецептора смерти 3 - TWEAK (Apo3L), для рецептора
смерти 6 типа лиганд не известен.
Рецепторы, воспринимающие «летальный сигнал»
•
•
Известны два структурно гомологичных рецептора TNF, р55 и р75
( TNF-RI и TNF-RII , соответственно), относящиеся к
трансмембранным белкам I типа. Кроме этого задействованы
"рецепторы смерти" CD95. Рецепторы CD95 и рецепторы TNF
принадлежат к суперсемейству рецепторов, имеющих гомологию
в экстраклеточных доменах. Семейство включает в себя также
рецептор фактора роста нервов , В-клеточный антиген CD40 ,
маркер активации Т-лимфоцитов CD27 и некоторые гомологичные
белки млекопитающих и вирусов.
CD95 и TNF-R1 имеют дополнительную гомологичную
последовательность во внутриклеточной части молекул. Этот
домен для трансдукции цитотоксического (повреждающего
клетку) сигнала. Цитоплазматический С-конец CD95 содержит
также "домен спасения", удаление которого усиливает
цитотоксическую активность рецептора.
•
Лиганды рецепторов смерти представляют собой тримеры.
Тример лиганда связывается с тремя молекулами рецептора,
вызывая таким образом тримеризацию последнего.
• В результате тримеризации рецептора происходит агрегация
принадлежащих ему доменов смерти. С доменами смерти,
подвергшимися агрегации, посредством собственных доменов
смерти, связываются разнообразные адапторные белки. Эти
белки осуществляют дальнейшую передачу сигнала внутрь
клетки.
• Не все адапторные белки принимают участие в индукции
апоптоза, некоторые из них запускают сигнальные пути, не
связанные с апоптозом и антиапоптотические.
•
•
•
•
Путь передачи летального сигнала :
индукторы - рецепторы - адаптеры -каспазы первого эшелона -регуляторы -каспазы второго
эшелона. Рецептор, обозначаемый Fas, взаимодействуя с соответствующим лигандом
(лигандом FasL), трансмембранным белком Т-киллера, активируется и запускает программу
смерти клетки, инфицированной вирусом. Тем же путем при взаимодействии с лигандом
FasL на поверхности Тh1-лимфоцитов или с антителом к Fas-рецептору погибают ставшие
ненужными выздоровевшему организму В-лимфоциты, продуценты антител, несущие Fasрецептор. FasL– лиганд, относящийся к многочисленному семейству фактора некроза
опухолей TNF. Это семейство гомотримерных лигандов (т.е. биологически активных
веществ (белков), состоящих из 3 одинаковых доменов (частей), кроме FasL и TNFa ,
включает TNFb (лимфотоксин).
Fas – член семейства рецепторов TNF. Как говорилось выше, все они представлены
трансмембранными белками, которые внеклеточными участками взаимодействуют с
тримерами лигандов-индукторов . Взаимодействие рецептора и лиганда приводит к
образованию кластеров рецепторных молекул и связыванию их внутриклеточных участков
с адаптерами. Адаптер, связавшись с рецептором, вступает во взаимодействие с
эффекторами, пока еще неактивными предшественниками протеаз из семейства каспаз
первого эшелона (инициирующих каспаз).
Взаимодействие адаптера с рецептором и эффектором осуществляется через
гомофильные белок-белковые взаимодействия небольших доменов: DD (death domain –
домен смерти), DED (death-effector domain – домен эффектора смерти), CARD (– домен
активации и рекрутирования каспазы). Все они имеют сходную структуру, содержат по
шесть a-спиральных участков. Домены DD(домен смерти) участвуют во взаимодействии
рецептора Fas c адаптером FADD (Fas-associated DD-protein). Домены DED участвуют во
взаимодействии адаптера FADD с прокаспазами 8 и 10.
•
•
•
На этапе активации каспаз первого эшелона жизнь клетки еще можно
сохранить. Существуют регуляторы, которые блокируют или, напротив,
усиливают разрушительное действие каспаз первого эшелона. К ним
относятся белки Bcl-2 (ингибиторы апоптоза: A1, Bcl-2, Bcl-W, Bcl-XL,
Brag-1, Mcl-1 и NR13) и Bax (промоторы апоптоза: Bad, Bak, Bax, BclXS, Bid, Bik, Bim, Hrk, Mtd). Эти белки эволюционно консервативны:
гомолог Bcl-2 обнаружен даже у губок, у которых апоптоз необходим
для морфогенеза .
Каспаза-8 активирует каспазу второго эшелона (эффекторную
каспазу): путем протеолиза из прокаспазы-3 образуется каспаза-3,
после
чего
процесс,
запущенный
программой
смерти,
оказывается необратимым.
Каспаза-3 способна в дальнейшем к самостоятельной активации
(аутокатализу или аутопроцессингу), активирует ряд других протеаз
семейства каспаз, активирует фактор фрагментации ДНК, ведет к
необратимому распаду ДНК на нуклеосомальные фрагменты.
Каспазы
•
•
•
•
•
•
•
Каспазы - семейство эволюционно консервативных сериновых
протеаз, которые специфически расщепляют белки после
остатков аспарагиновой кислоты .
На основе структурной гомологии каспазы подразделяются на
подсемейства
- каспазы-1 (каспазы 1, 4, 5),
- каспазы-2 (каспаза-2) и
- каспазы-3 (каспазы 3, 6–10) .
Цистеиновые протеазы, по-видимому, участвуют также в
программированной клеточной гибели у растений .
!!! Однако апоптоз возможен и без участия каспаз: сверхсинтез
белков-промоторов апоптоза BAX и BAK индуцирует гибель в
присутствии ингибиторов каспаз.
•
•
•
•
•
•
•
•
В результате действия каспаз происходит:
1. Активация прокаспаз с образованием каспаз;
2. Расщепление антиапоптозных белков семейства Bcl-2. Подвергается протеолизу ингибитор
ДНКазы, ответственный за фрагментацию ДНК. В нормальных клетках апоптозная ДНКаза CAD
(caspase-activated DNase) образует неактивный комплекс с ингибитором CAD, обозначаемым ICAD.
При апоптозе ингибитор ICAD с участием каспаз 3 или 7 инактивируется, и свободная CAD,
вызывая межнуклеосомальные разрывы хроматина, ведет к образованию фрагментов ДНК с
молекулярной массой, кратной молекулярной массе ДНК в нуклеосомных частицах – 180-200 пар
нуклеотидов.
Апоптоз возможен и без фрагментации ДНК . Обнаружен ядерный белок Acinus (apoptotic chromatin
condensation inducer in the nucleus), из которого при комбинированном действии каспазы-3
(протеолиз при Asp 1093) и неидентифицированной протеазы (протеолиз при Ser 987) образуется
фрагмент Ser987 –Asp1093. Этот фрагмент в присутствии дополнительных неядерных факторов
вызывает апоптотическую конденсацию хроматина и фрагментацию ядра (кариорексис) без
фрагментации ДНК ;
3. Гидролиз белков ламинов, армирующих (укрепляющих) ядерную мембрану. Это ведет к
конденсации хроматина;
4. Разрушение белков, участвующих в регуляции цитоскелета;
5. Инактивация и нарушение регуляции белков, участвующих в репарации ДНК, сплайсинге мРНК,
репликации ДНК.
Мишенью каспаз является поли(ADP-рибозо)полимераза (PARP). Этот фермент участвует в
репарации ДНК, катализируя поли(ADP-рибозилирование) белков, связанных с ДНК . Донором
ADP-рибозы является NAD+. Активность PARP возрастает в 500 раз и более при связывании с
участками разрыва ДНК. Апоптотическая гибель клетки сопровождается расщеплением PARP
каспазами. Чрезмерная активация PARP при массированных разрывах ДНК, сильно снижая
содержание внутриклеточного NAD+, ведет к подавлению гликолиза и митохондриального дыхания
и вызывает гибель клетки по варианту некроза.
Митохондриальный путь гибели клеток
•
В клетках, подвергшихся воздействию индуктора апоптоза, резко снижается
мембранный потенциал (МП) митохондрий. Падение МП обусловлено
увеличением проницаемости внутренней мембраны митохондрий вследствие
образования гигантских пор . Разнообразны факторы, вызывающие раскрытие
пор. К ним относятся истощение клеток восстановленным глутатионом,
NAD(P)H, ATP и ADP, образование активных форм кислорода, разобщение
окислительного фосфорилирования протонофорными соединениями, увеличение
содержания Ca2+ в цитоплазме. Образование пор в митохондриях можно вызвать
церамидом, NO, каспазами, амфипатическими пептидами, жирными кислотами .
Поры имеют диаметр 2,9 нм, позволяющий пересекать мембрану веществам с
молекулярной массой 1,5 кДа и ниже. Следствием раскрытия поры является
набухание митохондриального матрикса, разрыв наружной мембраны
митохондрий и высвобождение растворимых белков межмембранного объема .
Среди этих белков – ряд апоптогенных факторов: цитохром С , прокаспазы 2, 3 и
9 , белок AIF (apoptosis inducing factor), представляющий собой флавопротеин с
молекулярной массой 57 кДа.
•
•
Высвобождаемый
из
митохондрий
цитохром
с
вместе
с
цитоплазматическим фактором APAF-1 (apoptosis protease activating
factor-1) участвует в активации каспазы-9 .
APAF-1 – белок с молекулярной массой 130 кДа, содержащий CARDдомен (caspase activation and recruitment domain) образует комплекс с
прокаспазой-9 в присутствии цитохрома с и dATP или АТР. Из этих
субъединиц собираются жесткие, симметричные структуры, наподобие
веера или пропеллера. APAF-1 играет роль арматуры, на которой
происходит
аутокаталитический
процессинг
каспазы-9.
Предполагается, что в результате зависимого от гидролиза dATP (или
АТР) конформационного изменения APAF-1 приобретает способность
связывать цитохром С. Связав цитохром с, APAF-1 претерпевает
дальнейшее конформационное изменение, способствующее его
олигомеризации и открывающее доступ CARD-домена APAF-1 для
прокаспазы-9, которая тоже содержит CARD-домен. Так образуется
конструкция, называемая тоже апоптосомой, с молекулярной массой >
1,3 млн дальтон, в составе которой – не менее 8 субъединиц APAF-1 .
Регуляция внутреннего пути
белками теплового шока
Hsps regulate several
aspects of the intrinsic apoptotic pathway. These include both direct
mediators — e.g., Bax — and indirect regulators — e.g., Akt — of
mitochondrial membrane permeabilization to prevent MOMP as well
as events downstream of mitochondrial disruption to regulate apoptosome
assembly. Caspase‐independent cell death may also be affected
via Hsp‐mediated suppression of AIF activity and inhibition of lysosome
permeabilization and cathepsin release.
Другие пути ПКГ
•
В ряде случаев апоптоз реализуется в результате комбинированного действия
двух путей – с участием и рецепторов плазматической мембраны, и
митохондриального цитохрома C. Так, повреждение ДНК ведет к накоплению в
клетке белкового продукта гена р53, который может останавливать деление
клеток и/или индуцировать апоптоз.
•
Белок р53 является фактором транскрипции, регулирующим активность ряда
генов. Предполагается, что ответная реакция на образование белка р53
зависит от степени нарушения клеточного генома . При умеренном нарушении
генома происходит остановка клеточного деления, осуществляется репарация
ДНК, и клетка продолжает свое существование. При чрезмерном нарушении
генома, когда ДНК уже не поддается репарации, включаются рецепторный и
цитохром С-зависимый апоптозные каскады активации каспаз.
•
Цитотоксические лимфоциты, Т-киллеры, могут вызывать апоптоз у
инфицированных клеток с помощью белка перфорина. Полимеризуясь,
перфорин образует в цитоплазматической мембране клетки-мишени
трансмембранные каналы, по которым внутрь клетки поступают TNFb ,
гранзимы (фрагментины) – смесь сериновых протеаз. Существенным
компонентом этой смеси является гранзим В – протеолитический фермент,
превращающий прокаспазу-3 в активную каспазу-3.
•
Взаимодействие клеток с внеклеточным матриксом осуществляется с
помощью интегринов. Интегрины – большое семейство гетеродимерных
мембранных белков, которые участвуют в адгезии клеток, связывая
внутриклеточный цитоскелет с лигандами внеклеточного матрикса. Нарушение
адгезии клеток индуцирует апоптоз.
Методы исследования апоптоза
• Фрагментация ДНК – флуоресценция по PI
• Величина МП – флуоресценция по CMX-Ros и
DioC
• Экспрессия ФС – флуоресценция по Аnnexin VFITC
Аутофагия
• Клеточный гомеостаз поддерживается за счет
постоянного регулирования баланса между синтезом
и деградацией клеточных компонентов. В
эукариотических клетках существуют 2 системы:
протеасомы и лизосомы. Более 90% клеточных
белков являются долгоживущими. Эти белки и
некоторые цитоплазматические органеллы, как
считается, перевариваются в определенных
компартментах, лизосомах. Существует, по крайней
мере, 3 различных пути для лизосомальной
деградации белков: CVT (транспорт из цитозоля в
вакуоль), Vid (путь вакуолярного импорта и
деградации) и аутофагия (Yang, 2005).
• В дополнение к своей роли в деградации
белков и органелл, аутофагия может
индуцировать запрограммированную
клеточную гибель, которая отличается от
апоптоза и является II типом
запрограммированной гибели клеток
• Существует потенциальная связь между
аутофагией и рядом заболеваний (рак,
кардиомиопатия, нейродегенеративные
расстройства: болезнь Альцгеймера,
болезни Паркинсона и Хантингтона,
боковой амиотрофический склероз и
прионные болезни).
• Связывают с повышением активности
аутофагии.
• Аутофагия это эволюционно консервативный
катаболический процесс, который позволяет
переваривать клеточные компоненты
(Klionsky, 2000). Аутофагия означает
«самопоедание» и такое название этому
процессу дал Christian De Duve , 1966.
• Существует три типа аутофагии:
макроаутофагия, микроаутофагия и шаперонопосредованная аутофагия (CMA).
Types of Autophagy
Microautophagy
Macroautophagy
Chaperone‐mediated
Constitutive Vesicle‐mediated
Proteins/organelles Nonselective Inducible
Vesicle‐mediated Proteins/organelles Nonselective? Inducible
Direct transport
Proteins
Selective
Chaperone-Mediated Autophagy (CMA)
• Макроаутофагия связана с формированием de novo в
клетках специализированных структур –
аутофагосом, внутри которых происходит деградация
органелл и цитоплазматического материала при
участии внутриклеточных мембранных структур
(Klionsky, 2000). Аутофагасомы это двухмембранные
образования, внутри которых помещается клеточный
материал (органелла или часть цитозоля),
подлежащий разрушению (Deretic, 2008). При
слиянии аутофагосом с лизосомами образуются
аутофаголизосомы, где и происходит расщепление
подлежащих уничтожению компонентов клетки
(Mehrpour, 2010)
А: Схема образования
аутофагосомы: изолирующая
мембрана окружает
клеточные структуры и
создает аутофагосому (AP),
которая сливается с
лизосомой и создает
аутолизосому (AL).
В: Электорнная
микрофотография
аутофагосомных структур в
жировом теле личинки
дрозофилы.
С: Помеченные
флуоресцентной меткой
аутофагосомы в клетках
печени голодающей мыши
• Стимулами к запуску процессов
аутофагии в клетках млекопитающих
являются: отсутствие факторов роста
или нехватки питательных веществ
(Lum, 2005), наличие в цитоплазме
поврежденных органелл, например,
митохондрий, пероксисом и т.д.;
возникновение монослоя в клеточных
культурах и существование контактного
торможения и т.д. (Nedelsky, 2008).
• В последнее время было идентифицировано
множество генов, участвующих в регуляции
различных стадий аутофагии (Autophagy-related
genes, или Atg). В частности, инактивация генов Atg5
и Atg6 (Beclin1) приводит к полному прекращению
аутофагии в клетке. К настоящему времени
накоплено много данных о связи между аутофагией и
развитием опухолевых заболеваний, согласно
которым в зависимости от типа опухоли,
микроокружения и уровня малигнизации аутофагия
может как замедлять, так и способствовать развитию
опухолей (Roy и др., 2010).
• До сих пор существуют споры о происхождении
аутофагосомальной мембраны (Reggiori, 2005; Deretic,
2008).
• Первоначально, в качестве источника мембраны
аутофагосомы были предложены свободный от
рибосом регион шероховатового эндоплазматического
ретикулума и аппарат Гольджи (Dunn, 1990).
• Сейчас же принято считать, что фагофора, плохо
охарактеризованная органелла, может быть основным
источником мембраны аутофагасомы и связанных с
ней структур (Yang, 2005)
•
•
Atg12-Atg5 сопряженная система
Atg12 - небольшой гидрофильный белок из 186 аминокислот, без
видимой гомологии с убиквитином, может ковалентно связываться
с уникальным белком-мишенью, Atg5 (Mizushima, 1998). Модель
сопряжения Atg12 и Atg5 очень похожа на убиквитинирование.
Atg12 первым активируется АТФ-зависимым способом под
воздействием Atg7 (он функционирует как убиквитинактивирующий фермент, E1), что приводит к образованию
тиоэфирной связи между С-концевым глицином Atg12 и остатком
цистеина у Atg7
• С-концевой глицин белка Atg12 затем переносится к цистеину
Atg10 (он функционирует как убиквитин-сопрягающий фермента,
E2), образуя новую тиоэфирную связь, а Atg7 отщепляется.
• Наконец, С-концевой глицин у Atg12 образует связь с εаминогруппой лизина 149 у Atg5, а Atg10 снова переходит в
свободное состояние. Формирование Atg12-Atg5 сопряженной
системы необходимо для образования аутофагосом.
• В клетках млекопитающих Atg5 и Atg12 сопряжены друг с другом
так же, как у дрожжей, но комплекс взаимодействует с Atg16L,
образуя структуру ~ 800 кДа, а не 350 кДа как у дрожжей
(Mizushima, 2003; Jounai, 2007).
• Вторым убиквитино-подобным белком, необходимым
для аутофагии, является Atg8 (Aut7/Apg8). Atg8
является белком из 117-аминокислот и присутствует
в начале изолированной мембраны, аутофагосомах
и аутофагических тельцах (Kirisako, 1999). Эта
особенность делает Atg8 хорошим маркером для
изучения динамики процесса аутофагии.
Исследования клеточного фракционирования
показали, что Atg8 является мембраносвязанным
белком. Atg8 может быть активирован Atg7 (E1) АТФзависимым образом и передан связанному E2
ферменту, Atg3 (Ichimura, 2000).
•
Микротубулин-связанный белок легкой цепи 3 (LC3) гомолог Atg8
у млекопитающих (Kabeya, 2000). LC3 присутствует в цитозоле
большинства типов клеток, и при запуске аутофагии под
воздействием цистеиновой протеазы Atg4 протеолитически
разрушается, образуя LC3-I (18 kDa) (Kabeya, 2000).
• Отщепленный LC3-I белок затем активируется с помощью E1подобного фермента Atg7 и переносится к Atg3 до его
коньюгации с фосфатидилэтаноламином и образования LC3-II
формы (16 kDa) (Klionsky, 2003).
• LC3-II белок вовлекается в растущую фагофору и распологается
на внутренней и внешней мебране аутофагосомы (Suzuki, 2001).
LC3-II способствует удлинению двойной мембраны и слиянию
двух мембран (Suzuki, 2001).
• LC3-I находится в цитоплазме, в то время как LC3-II является
плотно связанным с мембраной белком и прикреплен к
аутофагсоме. Относительное количество мембраносвязанных
LC3-II отражает обилие аутофагосом, так что индукцию и
ингибирование аутофагии можно контролировать путем
измерения общего и свободного уровня LC3-II с помощью
иммуноанализа (Kabeya, 2000).
•
Формирование аутолизосомы. После обработки про-LC3 белка
протеазой Atg4 формируется форма, локализованная в цитозоле.
Далее LC3-I форма белка модифицируется под воздействие E1подобного фермента, Atg7, и передается E2-подобному ферменту,
Atg3. LC3- II форма образуется, когда LC3-I сопряжен с
фосфатидилэтаноламином (PE), что облегчает его включение в
формирующуюся мембрану. После соединения LC3-II белка с
мембраной формируется аутофагосома, растущая вокруг клеточного
материала, подлежащего удалению. Аутофагасома затем сливается с
лизосомой, содержащей гидролазы, образуя аутолизосому, внутри
которой происходит переваривание клеточного материала.
«Самопереваривание» органелл при
голодании
Аутофагосомы
Гепатоциты крысы, 15 мин «голодания»
N
M
500nm
Wen Hu and Robert Koechl
•
Термин "аутофагическая гибель клетки" описывает форму
запрограммированной смерти клетки морфологически отличной
от апоптоза (Levine, 2005).
• На ранних этапах апоптоза или запрограммированной гибели
клетки по типу I происходит коллапс элементов цитоскелета, но
при этом органеллы сохраняются до конца процесса (Ярилин,
1998; Elmore, 2007).
• Напротив, на ранних этапах аутофагии или ПКГ по типу II
происходит деградация органелл, но сохранение элементов
цитоскелета, вплоть до поздних стадий (Klionsky, 2000).
• В то время как апоптоз клетки каспазо-зависим и
характеризуется внутриядерной фрагментацией ДНК, при
аутофагической гибели клеток активация каспаз и фрагментация
ДНК происходит очень поздно, а иногда и вовсе не
сопровождается данными изменениями.
• В отличие от некроза, апоптоз и аутофагическая гибель клеток
характеризуются отсутствием воспалительной реакции в тканях
(Kroemer, 2009).
Программированная клеточная гибель I и II типов
Ядро
Цитоплазма
Мембрана клеток
Методы обнаружения
Тип I - апоптоз
Тип II - аутофагия
Конденсация хроматина
Пикноз ядра
«Лестница» ДНК и фрагментация
ядра
Частичная конденсация хроматина
Иногда пикноз ядра
Ядро остается интактным вплоть до
поздних стадий
Нет «лестницы» ДНК
Конденсация цитоплазмы
Снижение числа рибосом в ЭПР
Фрагментация на апоптотические
тельца
Высвобождение лизосомных протеаз
в цитозоль
Изменение проницаемости
митохондрий
Активация каспаз
Увеличение числа аутофагических
везикул
Увеличение числа аутолизосом
Повышение лизосомальной активности
Увеличение
аппарата Гольджи и ЭПР
Изменение проницаемости
митохондрий
Независим от каспаз
Блеббинг
Блеббинг
Электронная микроскопия
Детекция ядерно/клеточной
фрагментации
Тест на активацию каспаз
Детекция «лестницы» ДНК
TUNEL метод
Проточная цитометрия
(гиподиплоидная популяция
клеток)
Окрашивание Annexin V
Электронная микроскопия
Тест на повышение деградации
долгоживущих белков
Тест на повышение лизосомальной
активности
(окраска акридиновым оранжевым)
Детекция LC3 белка на поверхности
мембран аутофагосом