Postępy Biologii Komórki, tom 38, 2011 23

Streszczenie: Pozakomórkowe nukleotydy (eNTP), czyli nukleotydy występujące poza obszarem cytoplazmy, w matriks pozakomórkowej, zostały odkryte prawie 100 lat temu w komórkach zwierzęcych. Okazało się, że nukleotydy nie tylko mogą budować nić DNA/RNA czy być rezerwuarem energii dla różnych procesów biochemicznych (jak np. ATP czy GTP), ale również mogą pełnić istotną funkcję w koordynacji wzrostu i rozwoju komórek. Dodatkowo zaangażowane są one w zachowanie homeostazy całego organizmu zwierzęcego przez utrzymywanie odpowiedniego ciśnienia krwi czy odpowiedź immunologiczną. Scharakteryzowanie receptorów (purynoceptorów) rozpoznających pozakomórkowe nukleotydy oraz enzymów (apyraz), które działając w matriks pozakomórkowej mogą przeprowadzać hydrolizę eNTP, pozwoliło na lepsze poznanie roli, jaką nukleotydy te pełnią w komórkach. Nukleotydy pozakomórkowe syntetyzowane są w obrębie cytoplazmy komórki, a następnie transportowane do matriks pozakomórkowej. Wskazano trzy różne drogi sekrecji nukleotydów obejmujące: stopniową – polegającą na wydzielaniu ich przez egzocytozę pęcherzyków; szybką – wydzielanie przez kanały jonowe i trzecią przy udziale transporterów oporności wielolekowej. Powszechność występowania eNTP oraz istotna rola, jaką pełnią u zwierząt, kazała przypuszczać, iż podobny system regulacji wzrostu i rozwoju komórek czy odbierania sygnałów ze środowiska może być obecny w świecie roślin. Pierwsze doniesienia o możliwości występowania pozakomórkowych nukleotydów u roślin pochodzą z lat 70. ubiegłego wieku, z badań nad wpływem egzogennie podawanego ATP na zamknięcie pułapki muchołówki, działanie aparatu szparkowego komeliny czy szybkość podziałów komórkowych pylnika lilii. Jednak dowody na to, że pozakomórkowe nukleotydy mogą pełnić funkcje równie ważne, jak w komórkach zwierzęcych, pojawiły się na przestrzeni kilku ostatnich lat. Wyniki badań wskazują, że eNTP mogą być zaangażowane w odpowiedzi roślin na stres biotyczny i abiotyczny czy udział w rozwoju oraz wzroście komórek. Zaczęto poznawać mechanizmy odbioru i inaktywacji sygnału wzbudzanego przez nukleotydy pozakomórkowe, m.in. u coraz większej liczby gatunków roślin są identyfikowane białka z rodziny apyraz przeprowadzających hydrolizę eATP (pozakomórkowego ATP). Wykazano, iż mutacja tego enzymu u Arabidopsis thaliana skutkuje zaburzeniem wzrostu siewek oraz sterylnością roślin powodowaną niekiełkowaniem ziaren pyłku. Badania nad rozwojem włośników ryżu, gdzie zachodzi wzrost szczytowy, wskazały na istotną rolę apyraz w wydłużaniu wypustki włośnikowej. Udowodniono również występowanie większych stężeń nukleotydów pozakomórkowych w obszarach dynamicznego wzrostu czy różnicowania komórek. Badania komórek roślinnych pokazały, iż pozakomórkowe nukleotydy są cząsteczkami sygnałowymi indukującymi zmiany stężenia jonów wapnia w cytoplazmie lub wytwarzanie reaktywnych form tlenu. Mechanizmy te należą do jednych z najbardziej uniwersalnych i podstawowych w świecie roślin. Dodatkowo wykazano wzrost stężenia eATP w miejscu zranienia bądź w odpowiedzi na atak patogennych grzybów czy w warunkach stresu osmotycznego. Oznacza to, że pozakomórkowe nukleotydy odgrywają ważną rolę w aktywowaniu roślinnych mechanizmów obronnych oraz umożliwiają dostosowanie się organizmu do nowych warunków środowiska. Występowanie pozakomórkowych nukleotydów może być bardzo stare ewolucyjnie i towarzyszyć roślinom już od milionów lat. U zielenic odkryto białka homologiczne do apyraz, jak również receptory częściowo podobne do purynoceptorów. Ponieważ rośliny już we wczesnym dewonie narażone były na kontakt z grzybami, początków powstania mechanizmu obrony przed tymi patogenami należy szukać w tak odległych czasach. Badania nad reakcją glonów na fragmenty ścian komórkowych grzybów wykazały, że jest ona oparta na zwiększeniu sekrecji ATP na zewnątrz cytoplazmy. Podobne wyniki otrzymano dla odpowiedzi komórek glonu na zranienie. Połączenie informacji o powszechnym występowaniu nukleotydów pozakomórkowych, ich wczesnym pochodzeniu ewolucyjnym, udziale w koordynacji wzrostu i rozwoju komórek oraz pełnieniu ważnej funkcji w odpowiedzi na stresy biotyczne oraz abiotyczne wskazuje na eNTP, jako kluczowe cząsteczki sygnałowe w świecie roślin. W pracy przedstawiono przegląd artykułów potwierdzających tę hipotezę.

Słowa kluczowe: nukleotydy pozakomórkowe (eNTP), apyrazy, purynoceptory, sygnalizacja, odpowiedź na stres

Potranslacyjne modyfikacje czynników transkrypcyjnych PIF/PIL jako efekt rozkodowywania przez fitochromy sygnałów świetlnych

Streszczenie: Wzrost i rozwój roślin pozostaje pod znaczącym wpływem światła, którego jakościowe i ilościowe zmiany odbierane są przez specyficzne fotoreceptory. Zmiany warunków oświetlenia, odbierane przez różnorodne fotoreceptory, przetwarzane są na sygnały komórkowe indukujące w roślinie odpowiednie reakcje. Fotoreceptorami światła czerwonego i dalekiej czerwieni są fitochromy – dimeryczne białka zawierające kowalencyjnie związaną fitochromobilinę pełniącą funkcję chromoforu. Proces dekodowania informacji zapoczątkowuje, wzbudzona przez światło czerwone (666 nm), reakcja fotoizomeryzacji chromoforu oraz towarzyszące jej zmiany strukturalne apofitochromu. Powstająca w wyniku fotokonwersji forma Pfr jest biologicznie aktywną formą fotoreceptora. Inaktywacja fitochromu, zacho-dząca na świetle dalekiej czerwieni (730 nm), polega na fotokonwersji formy Pfr do nieaktywnej formy Pr. Fitochromy są syntetyzowane i w ciemności pozostają na terenie cytoplazmy w formie nieaktywnej. Forma aktywna fitochromu, powstająca w odpowiednich warunkach oświetlenia, zostaje przetransportowana do jądra, gdzie oddziałując z różnymi białkami, wpływa modyfikująco na ekspresję genów. PhyB wnika do jądra w odpowiedzi na światło czerwone, podczas gdy transport phyA może zachodzić po naświetleniu daleką czerwienią lub światłem o niskiej intensywności i zróżnicowanej barwie. W dojądrowym transporcie phyA uczestniczą dwa wiążące się z aktywną formą fitochromu białka FHY1 i FHL. Dotychczas zidentyfikowano ponad dwadzieścia białek oddziałujących z fitochromami, ale, jak wykazano w najnowszych badaniach, kluczową rolę w sygnalizacji fitochromowej odgrywają czynniki transkrypcyjne typu bHLH (basic helix-loop-helix) tworzące ewolucyjnie zachowawczą podklasę PIF (ang. Phytochrome Interacting Factor) lub PIL (ang. Phytochrome Interacting Factor-like). Niektóre białka z tej podklasy wykazują wyraźną swoistość względem określonych fitochromów, oddziałując wybiórczo tylko z phyB, inne z podobnym powinowactwem wiążą zarówno phyB, jak też phyA. Analiza fenotypowa mutantów pif/pil sugeruje, że czynniki transkrypcyjne PIF/PIL częściej pełnią funkcję represorową. Fosforylacja, co najmniej PIF1/PIL5, PIF3, PIF4, PIF5 i HFR1, przez aktywne formy fitochromów, kieruje fosforylowane czynniki transkrypcyjne do ubikwitynylacji, a modyfikowane białka degradowane są w proteasomach 26S. Ponadto, najnowsze badania pokazują, że PIF/PIL mogą oddziaływać z DELLA – kluczowymi białkami represorowymi funkcjonującymi w sygnalizacji giberelinowej (GA). Białka DELLA, oddziałujące z niektórymi PIF/PIL, blokują motyw bHLH i uniemożliwiają wiązanie PIF/PIL do sekwencji promotorowych odpowiednich genów. Poszczególne czynniki transkrypcyjne PIF/PIL pośredniczą w regulowanym przez fitochromy kiełkowaniu nasion, deetiolacji rosnących siewek i unikaniu zacienienia. W regulacji kiełkowania nasion światło, szczególnie światło czerwone, jest ważnym zewnętrznym czynnikiem regulacyjnym, zaś działające antagonistycznie gibereliny (GA) i kwas abscysynowy (ABA) pełnią rolę kluczowych czynników wewnętrznych. Efektem badań ostatnich lat było zidentyfikowanie PIF1/PIL5 jako kluczowego negatywnego elementu pośredniczącego w zależnej od fitochromów regulacji kiełkowania nasion. W ciemności PIF1/PIL5 blokuje kiełkowanie poprzez tłumienie wrażliwości nasion na gibereliny oraz regulowanie poziomu GA i ABA. Dojądrowa migracja wzbudzonych przez światło itochromów, umożliwiająca bezpośrednie oddziaływanie fotoreceptorów z PIF1/PIL5, prowadzi do zniesienia funkcji represyjnej PIF1/PIL przez jego proteolityczną degradację. Światło odgrywa także rolę decydującego czynnika zewnętrznego, który określa program rozwojowy rosnącej siewki. W ciemności realizowany jest genetyczny program skotomorfogenezy, zaś percepcja przez fotoreceptory sygnałów świetlnych inicjuje proces deetiolacji, zapoczątkowujący program fotomorfogenezy. Informacje pochodzące od fitochromów i kryptochromów kierowane są do białek COP/DET/FUS, pełniących funkcje nadrzędnych elementów represyjnych fotomorfogenezy. W ciemności, białka te współdziałają w ubikwitynylacji czynników transkrypcyjnych HY5, HYH, LAF1 promujących fotomorfogenezę, przeciwdziałając w ten sposób przejściu od skotomorfogenezy do fotomorfogenezy. Białka PIF/PIL w ciemności są aktywne i uczestniczą w realizacji genetycznego programu skotomorfogenezy. Wzbudzone przez światło fitochromy w formie Pfr fosforylują białka PIF/PIL, kierując je w ten sposób do proteolitycznej degradacji, co w efekcie kończy program skotomorfogenezy. Białka PIF/PIL oraz HY5 pełnią również funkcję elementów integrujących szlaki sygnałowe aktywowane przez światło i szlaki aktywowane przez fitohormony. Fitochromy, odbierając zmiany w składzie widma światła słonecznego towarzyszące bliskości zielonych liści, pośredniczą także w odpowiedziach roślin określanych jako reakcje unikania zacienienia. Białka PIF4 i PIF5 pełnią funkcję elementów pozytywnych w szlakach regulujących odpowiedzi unikania zacienienia, uczestnicząc w regulacji ATHB2, ATHB4 i PIL1, pełniących funkcję pozytywnych regulatorów unikania zacienienia, oraz HFR1, czynnika transkrypcyjnego odgrywającego rolę czynnika negatywnego. W odpowiedziach roślin na malejącą wartość współczynnika czerwień/daleka czerwień zasadniczą rolę odgrywa phyB. W warunkach światła słonecznego phyB występuje w przewadze w migrującej do jądra formie Pfr, wiążącej i fosforylującej PIF4 i PIF5. W warunkach światła wzbogaconego w daleką czerwień phyB ulega fotokonwersji do pozostającej w cytoplazmie formy nieaktywnej Pr, co w efekcie sprzyja wzrostowi w jądrze poziomu białek PIF4 i PIF5.

Słowa kluczowe: fitochrom, białka oddziałujące z fitochromami, sygnalizacja świetlna

Słowa kluczowe: owady, hormony peptydowe, neuropeptydy, pseudopetydy, peptydomimetyki, insektycydy

Histon H1.2 – przedstawiciel histonówłącznikowych o funkcji znacznika apoptozy

Streszczenie: W komórkach ssaków zidentyfikowano co najmniej 11 podtypów histonów łącznikowych. Przez wiele lat uważano, że histony rodziny H1 odpowiadają głównie za formowanie struktury chromatyny wyższego rzędu, jej stabilizację i pełnią funkcję inhibitora dostępności do DNA. Wyniki badań ostatnich lat wskazują jednak, że warianty histonu H1 mogą uczestniczyć w specyficznej regulacji ekspresji genów, proliferacji, starzenia i indukcji apoptozy. Wciąż niewiele wiadomo, które warianty H1 biorą udział w tych procesach i z jaką skutecznością. Przypuszcza się, że poszczególne warianty histonu H1 mogą pełnić odmienne funkcje i mogą regulować różne promotory genów lub te same, ale w inny sposób. Wyciszenie ekspresji genów kodujących niektóre warianty H1 pozwoliło wykazać charakterystyczne zróżnicowanie ich ekspresji. Wśród poszczególnych przedstawicieli H1 tylko histon H1.2 wykazuje aktywność proapoptotyczną. Wyniki badań wykazały, że ten wariant H1 uczestniczy w przebiegu apoptozy na szlaku mitochondrialnym i indukuje wypływ z mitochondriów czynników apoptogennych. Początkowo uważano, że translokacja H1.2 z jądra komórkowego do cytosolu (cytozolu) jest indukowana głównie przez dwuniciowe pęknięcia DNA. Jednakże kolejne badania ujawniły, że inne uszkodzenia DNA, działanie związków niegenotoksycznych, a także proces spontanicznej apoptozy mogą prowadzić do wypływu H1.2 z jądra komórkowego. Pionierskie wyniki doniesień dotyczących udziału tego wariantu H1 w apoptozie sugerują, że białko to może zostać uznane za wczesny marker tego procesu. Sugeruje się, że obecność H1.2 w cytosolu komórek nowotworowych może wskazywać na dobrze rokującą odpowiedź pacjenta na zastosowaną terapię.

Słowa kluczowe: warianty histonu H1, apoptoza, szlak mitochondrialny, marker apoptozy

Streszczenie: Mitochondria od dawna podejrzewano o współudział w karcynogenezie. Na początku XX wieku Otto Warburg rozpoczął badania nad zmianami w oddychaniu komórkowym w komórkach nowotworowych. Opisał on wówczas „uszkodzenie oddychania tlenowego” jako cechę charakterystyczną tych komórek. Odkrycie to pociągnęło za sobą lawinę badań mających na celu ustalenie rzeczywistej roli tych organelli w procesie nowotworzenia. Od tamtego czasu wiele grup badawczych wykazywało mutacje genomu mitochondrialnego w wielu typach nowotworów. Przeprowadzone ponownie analizy publikowanych danych wskazują na liczne błędy metodyczne popełniane w poprzednich projektach. Obecna praca ma na celu krytyczną analizę oraz podsumowanie obecności dziedzicznych polimorfizmów i mutacji somatycznych u pacjentów z nowotworem. Analiza danych literaturowych z uwzględnieniem prac dotyczących najnowszych kryteriów metodycznych w badaniu mtDNA oraz założeń medycyny opartej na faktach wskazuje, iż chorzy z chorobą nowotworową są nosicielami specyficznego układu rzadkich polimorfizmów mtDNA i nielicznych mutacji mtDNA. Genotyp (w tym haplotyp) mitochondrialny może być czynnikiem predysponującym do rozwoju nowotworu, choć także czynnikiem chroniącym przed rozwojem nowotworu.

Słowa kluczowe: nowotwory, markery molekularne, mitochondria, mutacje mtDNA, polimorfizm, medycyna oparta na faktach – EBM (evidence based medicine).

Streszczenie: Wapń jest wszechobecnym, kluczowym przekaźnikiem, odgrywającym istotną i uniwersalną rolę w sygnalizacji komórkowej. Wykazano, że kation ten działa, jako wewnątrzkomórkowy regulator w wielu aspektach wzrostu i rozwoju roślin, a także odpowiedzi na stres. Pod wpływem bodźców generowane są czaso-przestrzenne fale wapniowe o charakterystycznej częstotliwości i amplitudzie drgań dla działającego bodźca. Takie specyficzne wzrosty stężenia jonów Ca²⁺ w cytozolu zwane „sygnaturą Ca²⁺” są odbierane, interpretowane i przenoszone na elementy efektorowe przez specjalne rodzaje białek sensorowych, takich jak: kalmodulina (CaM), białka podobne do kalcyneuryny B (CBL) czy kinazy zależne od wapnia (CDPK) zawierające strukturalne motywy wiążące jony Ca²⁺ zwane motywami dłoni EF. Kalmodulina należy do głównej rodziny wapniowych białek sensorowych, które odgrywają kluczową rolę w komórkowej kaskadzie sygnałowej. Nie ma ona aktywności katalitycznej, ale wiążąc Ca²⁺ ulega konformacyjnym zmianom, przez co jest w stanie aktywować lub modulować wiele białek efektorowych. CaM jest białkiem występującym u wszystkich eukariontów, a sygnalizację z udziałem Ca²⁺/CaM cechuje pewne podobieństwo. Jednakże, pod kilkoma względami zarówno kalmodulina, jak i jej białka efektorowe wykazują cechy charakterystyczne wyłącznie dla roślin. Podczas gdy drożdże mają tylko pojedynczy gen CaM, zaś typowe genomy zwierzęce zawierają kilka genów kalmodulinowych, to roślinne genomy charakteryzują się obecnością rodziny genów CaM kodujących identyczne białka kalmoduliny lub izoformy o wysokim stopniu podobieństwa. Dodatkowo, rośliny dysponują szczególnym zestawem licznych białek podobnych do kalmoduliny (CML). Pomimo że białka CML wykazują znaczne różnice strukturalne w stosunku do typowej CaM, mają jednak analogiczne domeny EF i co najmniej 15-procentowe podobieństwo. Zarówno kalmodulina, jak i białka CML oddziałują z białkami zawierającymi domeny wiążące CaM. Dotychczas zostało poznanych ponad 80 takich białek. Określono ich funkcje fizjologiczne, a także uczestnictwo w różnorodnych aspektach życia komórki. Przedstawiony artykuł podsumowuje aktualny stan wiedzy dotyczącej udziału białek CaM i CML w procesach rozwojowych i adaptacji roślin do warunków środowiska.

Indukowana odporność systemiczna (ISR) w ochronie roślin przed patogennymi grzybami

Streszczenie: Rośliny w toku ewolucji wykształciły zróżnicowane mechanizmy działające na poziomie lokalnym i systemicznym, które mają na celu przystosowanie ich do życia w danym środowisku. Jednym z tych mechanizmów jest szeroko pojęty system obronny rośliny skierowany przeciwko oddziaływaniom czynników biotycznych, do których zaliczyć należy między innymi atak patogenów. Pierwszą linię obrony rośliny przed atakiem patogenów stanowi tzw. odporność konstytutywna strukturalna, uwarunkowana budową anatomiczną rośliny oraz odporność konstytutywna chemiczna obejmująca niekorzystny wpływ wydzielanych przez rośliny metabolitów wtórnych bezpośrednio na patogeny. Główną rolę w obronie konstytutywnej strukturalnej odgrywa epiderma i peryderma. Epiderma charakteryzuje się obecnością warstwy kutyny i wosków oraz możliwością występowania na jej powierzchni włosków lub kolców, w korzeniach zaś włośników. Ważną barierą strukturalną jest również sama ściana komórkowa. Przerwanie ciągłości epidermy w wyniku zranienia i obecność naturalnych otworów (aparaty szparkowe, przetchlinki i hydatody), które są potencjalnymi miejscami ataku patogena, powoduje pokonanie przez niego pierwszej linii obrony rośliny. Drugą linię obrony stanowi odporność systemiczna, do której zalicza się nabytą odporność systemiczną – SAR (ang. Systemic Acquired Resistance) i indukowaną odporność systemiczną – ISR (ang. Induced Systemic Resistance). Indukowana odporność systemiczna jest badana pod względem mechanizmu jej powstawania i szlaków sygnałowych zaangażowanych w przewodzenie sygnału ISR do innych tkanek i organów rośliny, ale przede wszystkim ze względu na możliwość poprawy jakości i ilości plonów oraz wykorzystania w ochronie roślin przeciwko patogenom. Powszechne wykorzystanie tego zjawiska w uprawie roślin mogłoby przyczynić się w znaczący sposób przynajmniej do obniżenia ilości stosowanych w rolnictwie środków ochrony roślin. Najliczniejszą grupę patogenów roślin stanowią patogeny grzybowe, głównie grzyby nekrotroficzne, do których zalicza się między innymi gronowca szarego (Botrytis cinerea), Fusarium oxysporum oraz grzyby z rodzaju Alternaria, a także lęgniowca Phytophthora infestans. Porażenie przez B. cinerea powoduje u wielu gatunków roślin szarą pleśń, zgorzel siewek i zamieranie pędów u podstawy łodygi – od roślin doniczkowych i ogrodowych do drzewostanów iglastych i liściastych. Grzyby z rodzaju Alternaria wywołują alternariozę ziemniaka lub pomidora, zgorzel siewek pomidora oraz czarną zgniliznę owoców, a także są przyczyną czerni krzyżowych. Więdnięcie fuzaryjne wywoływane jest przez F. oxysporum, a najgroźniejsza choroba ziemniaków i pomidorów – zaraza ziemniaka wywoływana jest przez P. infestans. Grzyby nekrotroficzne porażając tkanki, doprowadzają do śmierci komórek gospodarza. Podczas penetracji tkanek gospodarza grzyby nekrotroficzne wydzielają specyficzne enzymy i mykotoksyny, których działanie prowadzi do śmierci komórek gospodarza i umożliwia odżywianie się jego martwą tkanką. Choroby roślin wywoływane przez wymienione grzyby nekrotroficzne, często przyjmujące rozmiary epidemii prowadzącej do całkowitego zniszczenia plantacji, powodują znaczące straty w rolnictwie, a zwłaszcza w ogrodnictwie. Obecnie, ochrona roślin przed infekcją grzybami nekrotroficznymi opiera się na przestrzeganiu zaleceń agrotechnicznych w zakresie rodzaju gleby, terminu wysiewu roślin, stosowania nawozów i ochrony chemicznej. Na początku lat 90. ubiegłego stulecia wykazano, że zaszczepienie ryzosfery ogórka bakteriami z rodzaju Pseudomonas powoduje wytworzenie indukowanej odporności systemicznej, między innymi przeciwko grzybowi Colletotrichum orbiculare powodującemu antraknozę ogórka. Dalsze badania wykazały, że ten rodzaj odporności jest indukowany przez ryzobakterie promujące wzrost roślin – PGPR (ang. Plant Growth-Promoting Rhizobacteria). Bakterie z rodzajów Azospirillum, Herbaspirillum, Enterobacter, Acetobacter, Azotobater i Pseudomonas, które kolonizując korzenie roślin promują ich wzrost, przyczyniają się do ryzoremediacji i użyźniania gleby, a bakterie z rodzajów Bacillus, Pseudomonas i Serattia ograniczają choroby infekcyjne i wywoływane przez roślinożerne owady. W artykule przestawiono molekularny mechanizm powstawania indukowanej odporności systemicznej przeciwko nekrotroficznym patogenom grzybowym w świetle najnowszych wyników badań i przykłady indukcji ISR przez niepatogenne szczepy Pseudomonas należące do PGPR. Wybrane czynniki Pseudomonas odpowiedzialne za indukcję ISR podzielono na czynniki bezpośrednie i pośrednie. Do czynników bezpośrednich zaliczono konkurencję o żelazo i produkcję antybiotyków, a do bezpośrednich: bakteryjny lipopolisacharyd (LPS) oraz wydzielane przez szczepy Pseudomonas metabolity: massetolid A, pochodną N-alkilowanej benzylaminy – NABA (ang. N-alkylated benzylamine) i lakton N-acylo-L-homoseryny (AHL).

Słowa kluczowe: rzyby nekrotroficzne, indukowana odporność systemiczna, ryzobakterie promujące wzrost roślin, Pseudomonas

Streszczenie: Laktadheryna (znana także jako milk fat globule factor 8 – MFG-F8) jest glikoproteiną o masie 47 kDa, po raz pierwszy wykrytą w błonie kuleczek tłuszczowych mleka. Laktadheryna jest wydzielana przez komórki nabłonka gruczołu piersiowego u ludzi, krów i myszy. Obecność tego białka w mleku kobiecym odgrywa ważną rolę w ochronie dzieci przed zakażeniami rotawirusowymi. Laktadheryna jest produkowana także przez komórki mięśni gładkich naczyń krwionośnych, komórki śródbłonka i makrofagi. Białko w części N-końcowej ma domenę analogiczną do nabłonkowego czynnika wzrostu – EGF (epidermal growth factor), umożliwiającą jego wiązanie do integryn aVb5 i aVb3. W części C-końcowej obecna jest domena C2, która odpowiada za stereospecyficzne przyłączanie do fosfatydylo-L-seryny (PS). Struktura ta determinuje różnorodne funkcje fizjologiczne tej glikoproteiny. Laktadheryna wydzielana przez makrofagi stymuluje fagocytozę cząstek apoptotycznych przez tworzenie mostków pomiędzy PS na powierzchni komórek apoptotycznych oraz integrynamia Vb3 na powierzchni fagocytów. Nieobecność lub obniżone stężenie laktadheryny prowadzą do akumulacji resztek komórek apoptotycznych w warstwie podśródbłonkowej naczyń krwionośnych, co prowadzi do przyśpieszonego wytwarzania płytek miażdżycowych. Laktadheryna odgrywa także rolę w oczyszczaniu krwiobiegu z eksponujących PS mikropęcherzyków zrzucanych przez płytki krwi, zapobiegając stanom nadkrzepliwości. Domena C2 laktadheryny, wiążąca PS, wykazuje homologię z domenami C2 obecnymi w czynnikach krzepnięcia krwi VIII i V. Ze względu na stosunkowo niską masę cząsteczkową i odporność na trawienie, laktadheryna może służyć jako łatwo przyswajalny związek o aktywności antykoagulacyjnej, gdyż może blokować wiązanie do PS (inhibicja kompetycyjna) czynników krzepnięcia VIII i V, a co za tym idzie hamować tworzenie aktywnych kompleksów tenazy i protrombinazy na powierzchni eksponujących PS płytek krwi, mikropęcherzyków i erytrocytów. Laktadheryna wykazuje duże podobieństwo do anneksyny V. Jednakże w przeciwieństwie do niej, laktadheryna wiąże się do błon przy znacznie niższym stężeniu PS i nieobecności jonów wapnia. W niniejszym opracowaniu szczegółowo przedstawiono aktulane spojrzenie na funkcje laktadheryny.

Słowa kluczowe: laktadheryna, anneksyna V, aktywność prokoagulacyjna, czynniki krzepnięcia krwi, fagocytoza, miażdżyca, anemia sierpowata

Komórkowa ścieżka sygnałowa zależna od czynnika transkrypcyjnego NF-kB i jej współzależności ze szlakami p53 i HSF1

Słowa kluczowe: czynniki transkrypcyjne, NF-kB, przekazywanie sygnału, r egulacja ekspresji genów, stres komórkowy.

Rola melatoniny w nowotworach gruczołu piersiowego, jajnika oraz endometrium

Streszczenie: Estrogeny odgrywają znaczącą rolę w etiologii ludzkich nowotworów gruczołu piersiowego, jajnika oraz endometrium. Aktywacja receptorów estrogenowych przyczynia się do rozwoju i tworzenia się przerzutów tych powszechnie występujących u kobiet nowotworów. Ostatnie doniesienia wskazują, iż melatonina, główny hormon syntetyzowany przez szyszynkę, jest zaangażowana w regulację wzrostu komórek nowotworowych. Onkostatyczne właściwości tej cząsteczki badano w nowotworach różnego typu, a zwłaszcza w hormonozależnym raku gruczołu piersiowego. Powszechnie przyjęto, iż melatonina in vivo redukuje częstotliwość występowania oraz aktywność wzrostu guza, a także hamuje proliferację i inwazyjność komórek nowotworowych in vitro. Aktualne strategie terapeutyczne traktują estrogeny jako element docelowy oraz rozważają możliwość wykorzystania melatoniny jako substancji antyestrogenowej. Interakcje tej indolowej pochodnej z drogami sygnalnymi estrogenów można wyjaśnić wskazując kilka mechanizmów. Melatonina może działać: a) pośrednio przez negatywną regulację osi podwzórze-przysadka-gonady, prowadząc do obniżenia poziomu krążących estrogenów gonadalnych oraz b) bezpośrednio jako selektywny modulator receptorów estrogenowych SERM (ang. Selective Estrogen Receptor Modulator) lub jako selektywny modulator enzymów metabolizmu estrogenów SEEM (ang. Selective Estrogen Enzyme Modulator). Zarówno pośrednie, jak i bezpośrednie oddziaływanie melatoniny i estrogenów sugeruje, iż melatonina może być substancją wykorzystywaną w profilaktyce oraz leczeniu nowotworów hormonozależnych.

Słowa kluczowe: melatonina, receptory melatoninowe, estrogen, receptory estrogenowe, aromataza, nowotwory estrogenozależne, rak gruczołu piersiowego, rak jajnika, rak endometrium