Hvordan et protein, der udfolder sig, kan inducere programmeret celledød

Den udfoldede proteinrespons (UPR)-vej beskytter normalt cellen mod akkumulering af fejlfoldede proteiner i det endoplasmatiske reticulum (ER) ved at stimulere produktionen af ​​chaperoner, proteinnedbrydning og reducere proteintranslation. Men hvis stressen er for alvorlig eller langvarig, kan UPR udløse apoptose, en form for programmeret celledød.

En måde, hvorpå et udfoldet protein kan inducere apoptose, er ved at aktivere PERK-armen af ​​UPR. PERK er en kinase, der phosphorylerer translationsfaktoren eIF2α, hvilket igen fører til et fald i proteinsyntesen. Dette fald i proteinsyntese kan forårsage akkumulering af fejlfoldede proteiner i ER, som derefter kan udløse apoptose.

En anden måde, hvorpå et udfoldet protein kan inducere apoptose, er ved at aktivere IRE1-armen af ​​UPR. IRE1 er en kinase, der splejser et specifikt mRNA, hvilket fører til produktionen af ​​et protein kaldet XBP1. XBP1 er en transkriptionsfaktor, der aktiverer ekspressionen af ​​en række gener involveret i apoptose, såsom caspase-12 og CHOP.

Endelig kan et udfoldet protein også inducere apoptose ved at aktivere ATF6-armen af ​​UPR. ATF6 er en transkriptionsfaktor, der transporteres til Golgi-apparatet ved ER-stress, hvor det spaltes og aktiveres. Aktiveret ATF6 translokeres derefter til kernen og aktiverer transkriptionen af ​​en række gener involveret i apoptose, såsom Bax og Bak.

UPR-vejen er et komplekst og indviklet netværk af signalveje, der spiller en afgørende rolle i at opretholde ER-homeostase og celleoverlevelse. Men hvis stressen er for alvorlig eller langvarig, kan UPR udløse apoptose, en form for programmeret celledød.