Apoptoseproteine

Apoptoseproteine sind Proteine, die die programmierte Zelltodform Apoptose steuern oder daran beteiligt sind. Sie spielen eine zentrale Rolle in der Entwicklung, der Gewebehomöostase und der Beseitigung defekter Zellen. Zu den wichtigsten Klassen gehören die Caspasen, eine Familie cysteinproteasen, die als Initiatoren (z. B. Caspase-8, Caspase-9) und als Ausführungskaspasen (Caspase-3, Caspase-7, Caspase-6) wirken. Weitere Schlüsselproteine stammen aus der BCL-2-Familie, die pro-aktiviernde (z. B. Bax, Bak) und anti-apoptotische Mitglieder (z. B. BCL-2, Bcl-xL, Mcl-1) umfasst. Adapterproteine wie FADD und APAF-1 vermitteln Signale.

Apoptoseproteine arbeiten über zwei Hauptwege. Der extrinsische Weg wird durch Todesrezeptoren (Fas/CD95, TRAIL-Rezeptoren) ausgelöst, rekrutiert FADD und Caspase-8 und aktiviert die Ausführungskaspasen. Der intrinsische Weg beruht meist auf mitochondrialer Freisetzung von Cytochrom c, die Bildung des Apoptosoms mit APAF-1 und Caspase-9 und anschließendem Caspase-3/7-Aktivierung. Die Aktivierung der Kaspasen führt zur DNA-Fragmentierung, Proteolyse von Zellstrukturen und den charakteristischen Morphologien des Zelltods.

Eine feine Balance der Apoptoseproteine bestimmt Zelltod versus Überleben. Dysregulation ist mit Erkrankungen wie Krebs, Neurodegeneration und Autoimmunerkrankungen verbunden. Therapeutisch wird an BH3-Mimetika gegen antiapoptotische BCL-2-Familienmitglieder, an Caspase-Hemmern sowie an TRAIL-basierte Ansätze geforscht.