Cytochrom c – Fizjologia życia i śmierci komórki

Ostatecznie stwierdzono, że trzy spośród czterech przedstawionych powyżej czynników kontrolują śmierć komórkową u roślin i apoptozę lub przeżycie komórki w reakcji na trimeryzację eIF2. Z tego powodu, wydaje się, że kompleks cyt c z eIF2 jest kluczowy
w procesach śmierci komórek roślin i człowieka, w których tworzy swoisty "signalosom". Jest to dowód, że istnieje, niezależnie od różnic metabolicznych analizowanych grup organizmów, konserwatywny ewolucyjnie rdzeń kontroli PCD. Jednocześnie, zaprezentowane wyniki wskazują na podwójną rolę cyt c w regulacji PCD. Nie jest on tylko czynnikiem "pro-death", ale może być, poprzez hamowanie jego aktywności, czynnikiem "pro-live" (MARTÍNEZ-FÁBREGAS I IN., 2014).

PODSUMOWANIE

Podsumowując, przedstawione treści na temat właściwości cytochromu c, należy stwierdzić, że jest on wspólnym elementem przebiegu szeregu procesów fizjologicznych, szczególnych dla funkcjonowania komórek organizmów eukariotycznych. Do najważniejszych procesów w tym zakresie należy zaliczyć przemiany energetyczne związane z uzyskiwaniem energii w postaci ATP oraz procesy sygnalizacji programowanej śmierci komórkowej (RICH I MARÉCHAL, 2010; SCHAFER Z. T., KORNBLUTH S. 2006).

LITERATURA

BALK J., LEAVER C. J., McCABE P. F. 1999. Translocation of cytochrome c from the mitochondria to the cytosol occurs during heat-induced programmed cell death in cucumber plants. Federation of European Biochemical Societies. 463, 151-154.

BRATTON S. B., SALVESEN G. S. 2010. Regulation of the Apaf-1-caspase-9 apoptosome. Journal of Cell Science. 123, 3209-3214.

CAI J., YANG J., JONES D. P. 1998. Mitochondrial control of apoptosis: the role of cytochrome c. Biochimica et Biophysica Acta. 1366, 139-149.

CONRADT B., XUE D. 2005. Programmed cell death. Worm Book doi/10.1895/wormbook.1.32.1.

CZARNECKA A. M., GOLIK P., BARTNIK E. Mitochondria jako integratory apoptozy. Postępy biologii komórki. 33, 525 – 541.

DONIAK M., BYCZKOWSKA A., KAŹMIERCZAK A. 2015. Kinetin-induced programmed death of cortex cells is mediated by ethylene and calcium ions in roots of Vicia faba ssp. minor. Plant Growth Regulation DOI 10.1007/s10725-015-0096-0.

DONIAK M., KAŹMIERCZAK A. 2015. Udział programowanej śmierci komórkowej we wzroście i rozwoju organizmów roślinnych i zwierzęcych. Nauki Przyrodnicze. 7, 4-25.

DONIAK M., KAŹMIERCZAK A., BYCZKOWSKA A., GLIŃSKA S. 2016. Reactive oxygen species and sugars may be the messenger in kinetin-induced death of root cortex cells of V. faba ssp. minor seedlings. Biologia Plantarum (in press).

DU C., FANG M., LI Y., LI L., WANG X. 2000. Smac, a Mitochondrial Protein that Promotes Cytochrome c–Dependent Caspase Activation by Eliminating IAP Inhibition. Cell. 102, 33-42.

FESKE S. 2010. CRAC channelopathies. Pflügers Archiv -European Journal of Physiology. 460, 417-435.

GADJEV I., STONE J. M., GECHEV T. S. 2008. Programmed Cell Death in Plants: New Insights into Redox Regulation and the Role of Hydrogen Peroxide. International Review of Cell and Molecular Biology. 270, 87-144.

GALLUZZI L., BRAVO-SAN PEDRO J. M., VITALE I., AARONSON S. A., ABRAMS J. M., ADAM D., ALNEMRI E. S., ALTUCCI L., ANDREWS D., ANNICCHIARICO-PETRUZZELLI M., BAEHRECKE E. H., BAZAN N. G., BERTRAND M. J., BIANCHI K., BLAGOSKLONNY M. V., BLOMGREN K., BORNER C., BREDESEN D. E., BRENNER C., CAMPANELLA M., CANDI E., CECCONI F., CHAN F. K., CHANDEL N. S., CHENG E. H., CHIPUK J. E., CIDLOWSKI J. A., CIECHANOVER A., DAWSON T. M., DAWSON V. L., DE LAURENZI V., DE MARIA R., DEBATIN K-M., DANIELE N. DI., DIXIT V. M., DYNLACHT B. D., EL-DEIRY W. S., FIMIA G. M., FLAVELLV R. A., FULDA S., GARRIDO C., GOUGEON M-L., GREEN D. R., GRONEMEYER H., HAJNOCZKY G., HARDWICK J. M., HENGARTNER M. O., ICHIJO H., JOSEPH B., JOST P. J., KAUFMANN T., KEPP O., KLIONSKY D. J., KNIGHT R. A., KUMAR S., LEMASTERS J. J., LEVINE B., LINKERMANN A., LIPTON S. A., LOCKSHIN R. A., LOPEZ-OTIN C., LUGLI E., MADEO F., MALORNI W., MARINE J-C., MARTIN S. J., MARTINOU J-C., MEDEMA J. P., MEIER P., MELINO S., MIZUSHIMA N., MOLL U., MUNOZ-PINEDO C., NUNEZ G., OBERST A., PANARETAKIS T., PENNINGER J. M., PETER M. E., PIACENTINI M., PINTON P., PREHN J. H., PUTHALAKATH H., RABINOVICH G. A., RAVICHANDRAN K. S., RIZZUTO R., RODRIGUES C. M., RUBINSZTEIN D. C., RUDEL T., SHI Y., SIMON H-U., STOCKWELL B. R., SZABADKAI G., TAIT S. W., TANG H. L., TAVERNARAKIS N., TSUJIMOTO Y., VANDEN BERGHE T., VANDENABEELE P., VILLUNGER A., WAGNER E. F., WALCZAK H., WHITE E., WOOD W. G., YUAN J., ZAKERI Z., ZHIVOTOVSKY B., MELINO G., KROEMER G. 2015. Essential versus accessory aspects of cell death: recommendations of the NCCD 2015. Cell Death and Differentiation. 22, 58-73.

GALLUZZI L., VITALE I., ABRAMS J. M., ALNEMRI E. S., BAEHRECKE E. H., BLAGOSKLONNY M. V., DAWSON T. M., DAWSON V. L., EL-DEIRY W. S., FULDA S., GOTTLIEB E., GREEN D. R., HENGARTNER M. O., KEPP O., KNIGHT R. A., KUMAR S., LIPTON S. A., LU X, MADEO F., MALORNI W., MEHLEN P., NUNEZ G., PETER M. E., PIACENTINI M., RUBINSZTEIN D. C., SHI Y., SIMON H-U., VANDENABEELE P., WHITE E., YUAN J., ZHIVOTOVSKY B., MELINO G., KROEMER G. 2012. Molecular definitions of cell death subroutines: recommendations of the Nomenclature Committee on Cell Death 2012. Cell Death and Differentiation. 19, 107-120.

GARRIDO C., GALLUZZI L., BRUNET M., PUIG P. E., DIDELOT C., KROEMER G. 2006. Mechanisms of cytochrome c release from mitochondria. Cell Death and Differentiation. 13, 1423-1433.

GREEN D. R. 2000. Apoptotic Pathways: Paper Wraps Stone Blunts Scissors. Cell. 102, 1-4.

HOEBERICHTS F. A., WOLTERING E. J. 2002. Multiple mediators of plant programmed cell death: interplay of conserved cell death mechanisms and plant-specific regulators. BioEssays. 25, 47-57.

HORDYJEWSKA A., PASTERNAK K. 2005. Apoptotyczna śmierć komórki. Advances in Clinical and Experimental Medicine. 14, 545-554.

HU Y., BENEDICT M. A., DING L., NUNEZ G. 1999. Role of cytochrome c and dATP/ATP hydrolysis in Apaf-1-mediated caspase-9 activation and apoptosis. European Molecular Biology Organization. 18, 3586-3595.

JIANG X., WANG X. 2004. Cytochrome c-mediated a poptosis. Annual Review of Biochemistry. 73, 87-106.

KACPRZYK J., DALY C. T., McCABE P. F. 2011. The Botanical Dance of Death: Programmed Cell Death in Plants. Advances in Botanical Research. 60, 169-261.

LI K., LI Y., SHELTON J. M., RICHARDSON J.A., SPENCER E., CHEN Z. J., WANG X., WILLIAMS R. S. 2000. Cytochrome c Deficiency Causes Embryonic Lethality and Attenuates Stress-Induced Apoptosis. Cell. 101, 389-399.

LUDOVICO P., RODRIGUES F., ALMEIDA A., MANUEL T., SILVA M. T., BARRIENTOS A., CORTE-REAL M. 2002. Cytochrome c Release and Mitochondria Involvement in Programmed Cell Death Induced by Acetic Acid in Saccharomyces cerevisiae. Molecular Biology of the Cell. 13, 2598-2606.

ŁABĘDZKA K., GRZANKA A., IZDEBSKA M. 2006. Mitochondrium a śmierć komórki. Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej. 60, 439-446.

MARTÍNEZ-FÁBREGAS J., DÍAZ-MORENO I., GONZÁLEZ-ARZOLA K., DÍAZ -QUINTANA A., DE LA ROSA M. A. 2014. A common signalosome for programmed cell death in humans and plants. Cell Death and Diseases. doi:10.1038/cddis.2014.280.

NOCTOR G., PAEPE R. D., FOYER C. H. 2006. Mitochondrial redox biology and homeostasis in plants. Trends in Plant Science. 12, 125-134.

OW Y-L. P., GREEN D. R., HAO Z., MAK T. W. 2008. Cytochrome c: functions beyond respiration. Nature. 9, 532-542.

POTARGOWICZ E., SZERSZENOWICZ E., STANISZEWSKA M., NOWAK D. 2005. Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej. 59, 259-266.

REAPE T. J., McCABE P. F. 2008. Apoptotic-like programmed cell death in plants. New Phytologist. 180, 13-26.

REAPE T. J., McCABE P. F. 2010. Apoptotic-like regulation of programmed cell death in plants. Apoptosis. 15, 249-256.

REED J. C. 1997. Cytochrome c: Can’t Live with It – Can’t Live without It. Cell. 91, 559-562.

RICH P. R., MARÉCHAL A. 2010. The mitochondrial respiratory chain. Essays in Biochemistry. 47, 1-23.

SCHAFER Z. T., KORNBLUTH S. 2006. The apoptosome: physiological, develeopmental, and pathological modes of regulation. Developmental Cell. 10, 549-561.

SICZEK Ł., MOSTOWSKA A. 2012. Charakterystyka i rola “kaspaz roślinnych” podczas programowanej śmierci komórki u roślin. Postępy biologii komórki. 39 (2), 159-127.

SKULACHEV V. P. 1998. Cytochrome c in the apoptotic and antioxidant cascades. Federation of European Biochemical Societies. 423, 275-280.

TAMELING W. I. L., VOSSEN J. H., ALBRECHT M., LENGAUER T., BERDEN J. A., HARING M. A., CORNELISSEN B. J. C., TAKKEN F. L. W. 2006. Mutation in the NB-ARC domain of I-2 that impair ATP hydrolysis cause autoactivation. Plant Physiology. 140, 1233-1245.

VAN DOORN W. G. 2011. Classes of programmed cell death in plants, compared to those in animals. Jornal of Experimental Botany. doi:10.1093/jxb/err196.

VAN DOORN W. G., BEERS E. P., DANGL J. L., FRANKLIN-TONG V. E., GALLOIS P., HARA-NISHIMURA I., JONES A. M., KAWAI-YAMADA M., LAM E., MUNDY J., MUR L. A. J., PETERSEN M., SMERTENKO A., TALIANSKY M., VAN BREUSEGEM F., WOLPERT T., WOLTERING E., ZHIVOTOVSKY B., BOZHKOV P. V. 2011. Morphological classification of plant cell deaths. Cell Death and Differentiation. 18, 1241-1246.

YUAN S., YU X., ASARA J. M., HEUSER J. E., LUDTHE S. J., AKEY C. W. 2011. The holo-apoptosome: activation of procaspase-9 and interactions with caspase-3. Structure. 19, 1084-1096.