Hücresel stres tepkisi - Cellular stress response
Hücresel stres tepkisi , hücrelerin aşırı sıcaklık, toksinlere maruz kalma ve mekanik hasar dahil olmak üzere çevresel stres faktörlerine tepki olarak maruz kaldığı çok çeşitli moleküler değişikliklerdir . Hücresel stres tepkilerine bazı viral enfeksiyonlar da neden olabilir. Hücresel stres tepkilerinde yer alan çeşitli süreçler , hem hücrenin genel bütünlüğüne verilen akut hasarı en aza indiren kısa vadeli mekanizmalar yoluyla hem de hücreye bir direnç ölçüsü sağlayan daha uzun vadeli mekanizmalar yoluyla bir hücreyi olumsuz çevresel koşullara karşı korumanın uyarlanabilir amacına hizmet eder. benzer olumsuz koşullar.
Genel özellikleri
Hücresel stres tepkileri, öncelikle stres proteinleri olarak sınıflandırılanlar aracılığıyla aracılık edilir . Stres proteinleri genellikle iki genel kategoriye ayrılır: sadece stresle aktive olanlar veya hem stres tepkilerinde hem de normal hücresel işlevde yer alanlar. Bu stres proteinlerinin hücrelerin hayatta kalmasını teşvik etmedeki temel karakteri , en karmaşık ökaryotik hücrelerde olduğu kadar en basit prokaryotik hücrelerde de neredeyse aynı stres proteinlerinin eksprese edilmesiyle, filumlar arasında dikkate değer ölçüde iyi korunmalarına katkıda bulunmuştur .
Stres proteinleri, hem normal yaşam süreçleri sırasında hem de strese yanıt olarak bir hücre içinde çok çeşitli işlevler sergileyebilir. Örneğin, Drosophila'daki çalışmalar, belirli stres proteinlerini kodlayan DNA'nın mutasyon kusurları gösterdiğinde, ortaya çıkan hücrelerin normal mitotik bölünme ve proteazom aracılı protein bozulması gibi yeteneklerin bozulduğunu veya kaybolduğunu göstermiştir. Beklendiği gibi, bu tür hücreler ayrıca strese karşı oldukça savunmasızdı ve yüksek sıcaklık aralıklarında yaşamayı bıraktı.
Stres tepki yollarına ilgili stres etkenine, hücre tipine vb. bağlı olarak farklı yollarla aracılık edilse de, birçok yolun - özellikle ısının ana stres etkeni olduğu yollar - genel bir özelliği, denatüre proteinlerin varlığı ve tespiti ile başlatılmalarıdır. . Yüksek sıcaklıklar gibi koşullar genellikle proteinlerin denatüre olmasına neden olduğundan, bu mekanizma, hücrelerin özel termosensitif proteinlere ihtiyaç duymadan yüksek sıcaklığa maruz kaldıklarını belirlemelerini sağlar. Gerçekten de, normal (yani gerilmemiş) koşullardaki bir hücre, içine yapay olarak enjekte edilen denatüre proteinlere sahipse, bir stres tepkisini tetikleyecektir.
ısıya tepki
_CROPPED.jpg)
Isı şoku tepkisi, ısı şoku proteinleri adı verilen bir stres proteinleri sınıfını içerir . Bunlar, protein katlanmasında 'şaperon' olarak hareket ederek, proteinlerin gerekli şeklini almasını ve denatüre olmamasını sağlayarak hücrenin hasara karşı korunmasına yardımcı olabilir. Bu rol özellikle önemlidir, çünkü yüksek sıcaklık kendi başına hatalı biçimlendirilmiş proteinlerin konsantrasyonlarını artıracaktır. Isı şoku proteinleri, ubikuitin etiketleri aracılığıyla bozulma için hatalı biçimlendirilmiş proteinlerin işaretlenmesine de katılabilir .
Toksinlere tepki
Birçok toksin, benzer stres proteinlerini ısıya veya diğer stres kaynaklı yollara aktive eder, çünkü bazı toksin türlerinin etkilerini - en azından kısmen - hayati hücresel proteinleri denatüre ederek elde etmeleri oldukça yaygındır . Örneğin, birçok ağır metal , proteinleri stabilize eden sülfhidril gruplarıyla reaksiyona girerek konformasyonel değişikliklere neden olabilir. Doğrudan veya dolaylı olarak serbest radikallerin salınımına yol açan diğer toksinler, yanlış katlanmış proteinler üretebilir.
Uygulamalar
Erken araştırmalar, stres proteinlerini daha iyi sentezleyebilen ve bunu uygun zamanda yapan hücrelerin, iskemi ve reperfüzyonun neden olduğu hasara daha iyi dayanabildiğini ileri sürdü . Ek olarak, birçok stres proteini, bağışıklık proteinleri ile örtüşmektedir . Bu benzerlikler, hem bağışıklık proteinlerinin hem de stres proteinlerinin yapı ve işlevlerinin yanı sıra her birinin hastalıklarla mücadelede oynadığı rol açısından tıbbi uygulamalara sahiptir.