Rol' kaspazy-2 v gibeli kletok kartsinomy yaichnika po puti mitoticheskoy katastrofy

Abstract

Full Text

Программируемая клеточная гибель - эволюционно-консервативный процесс, направленный на поддержание гомеостаза тканей организма. Апоптоз - генетически детерминированный тип гибели клеток, необходимый для контроля дифференцировки, морфогенеза и элиминирования клеток, подвергшихся химическому или радиационному воздействию, вирусной инфекции и опухолевой трансформации. Важную роль в осуществлении данного процесса играют белки семейства цистеиновых протеаз - каспазы. Один из членов этого семейства - каспаза-2 - активируется при повреждении ДНК и стрессе эндоплазматического ретикулума и уникальна тем, что сочетает в себе свойства как инициаторных, так и эффекторных каспаз. Было показано, что нарушение процесса митоза в условиях генотоксического стресса и последующее развитие митотической катастрофы приводит к активации каспазы-2, запуску каспазного каскада и клеточной смерти (Castedo, 2004). Дефицитные по каспазе-2 клетки устойчивы к митотическим ядам - винкристину, паклитакселю или колхицину. (Ho, 2008). Дефицит каспазы-2 в мышиных эмбриональных фибробластах усиливал их геномную нестабильность и увеличивал процент анеуплоидных клеток после облучения (Dorstyn, 2012). Однако, молекулярный механизм регуляции каспазой-2 клеточной гибели по пути митотической катастрофы до конца неясен. Для изучения таких механизмов в клетках карциномы яичника Caov-4 была индуцирована гибель ДНК-повреждающим химиотерапевтическим препаратом доксорубицином в концентрации, вызывающей митотическую катастрофу. Цитометрический анализ с помощью метода Sub-G1 показал снижение уровня клеточной гибели в клетках, дефицитных по каспазе-2 в сравнении с диким типом. Полученные данные были подтверждены методом Вестерн-блота, который продемонстрировал в клетках, дефицитных по каспазе-2, снижение уровня активных фрагментов р19 и р17 каспазы-3 и, соответственно, уменьшение расщепления субстрата каспазы-3 - белка ПАРП (Поли (АДФ-рибоза)-полимераза). Измерение активности каспазы-2 с помощью флуоресцентного субстрата подтвердило активацию этого белка в клетках дикого типа при увеличении времени инкубации с доксорубицином. Более того, Вестерн-блот анализ продемонстрировал накопление ферментативно-активной формы каспазы-2 в клетках, обработанных доксорубицином, что свидетельствовало об её участии в процессе клеточной гибели. Необходимо отметить, что в нокаутных по каспазе-2 клетках наблюдалось существенное уменьшение уровня фосфорилирования гистона Н2АХ по остатку Ser139, который модифицируется при наличии повреждений ДНК. Нами установлено, что в условиях данной экспериментальной модели отсутствие каспазы-2 в клетке приводит не только к ослаблению клеточной гибели, но и влияет на механизмы детекции повреждений ДНК. Таким образом, каспаза-2 является важным регулятором клеточной гибели по пути митотической катастрофы.