BCL-2 proteininin apoptoz yolakları üzerine etkisinin incelenmesi

Abstract

Apoptoz, programlanmış hücre ölümü, organizmada fizyolojik süreçlerin yanı sıra çeşitli patolojilerin ortaya çıkışındaki mekanizmalarda da rol oynamaktadır. Apoptoz sürecindeki dengenin bozulması, hastalıkların ortaya çıkışını tetiklemektedir. Bu sürecin engellenmesinde Bcl-2 proteininin artan ekpresyonu önemli rol oynamaktadır. Bu çalışmada anti-apoptotik etkinliği bilinen Bcl-2 proteininin, Ultraviole (UV) irradyasyonu, α-keto isokaproik asit (KİKA) veya Staurosporine (SSP) ile indüklenen hücre ölümü sürecinde olası koruyucu etkinliğinin Bcl-2 proteinini aşırı eksprese eden Rat 1 fibroblastlar aracılığı ile incelenmesi hedeflenmiştir. Bu çalışmanın verilerine göre, UV-B irradyasyonu ile indüklenen Rat 1 fibroblastlarının ölümünde, Bcl-2 proteinin varlığı hücre ölümünden kısmen korumaktadır. UV-B’ye bağlı olan hücresel stres nedeniyle c-Jun N-terminal kinaz (JNK) enzimleri bifazik fosforilasyon ile aktive olmaktadır. Bcl-2’nin aşırı varlığı JNK’nin ikinci fosforilasyon dalgasında gecikmeye neden olmaktadır. D-JNK inhibitörünün kullanılması hücre yaşamı oranını arttırdığı gibi Bcl-2’nin kırılmasını da engellemiştir. Bu veriler, JNK ve Bcl-2 arasında dinamik bir etkileşim olduğuna işaret etmektedir. JNK enzimi, UV-B irradyasyonu sonucunda tetiklenen hücre ölümünde Bcl-2 fonksiyonunu düzenleyen üst yolakta yer alıyor görünmektedir. Ayrıca Bcl-2 proteini KİKA ve SSP ile indüklenen hücre ölümüne karşı Rat 1 fibroblastlarda kısmen koruyucu etki göstermiştir ve pan-kaspaz inhibitörü olan QVD’nin kullanımı hücre yaşam süresini uzatmıştır. Sonuçta bu çalışmadan elde ettiğimiz veriler, Bcl-2 proteininin UV irradyasyonu, KİKA ve SSP ile indüklenen Rat 1 fibroblast hücre ölümünde koruyucu etkili olduğunu desteklemektedir.

Apoptosis, programmed cell death, plays a role not only in physiological processes but also in pathological conditions. A shift in apoptotic processes triggers the development of some diseases. Bcl-2 protein has an important role in the inhibition of apoptosis. In this study, the possible anti-apoptotic effect of Bcl-2 on ultraviole (UV) irradiation, α-keto isocaproic acid (KICA) or staurosporine (SSP) induced cell death of Rat 1 fibroblasts has been elucidated. According to the results of this study, overexpression of Bcl-2 protein delayed UV-induced cell death. Following UV irradiation, we observed a biphasic activation of c-Jun N-terminal kinases (JNK) in both wild type and Bcl-2 overexpressing Rat-1 fibroblasts. Second phase was significantly delayed in Bcl-2 overexpressing fibroblasts that were more resistant to UV-induced cell death compared to wild type Rat-1 cells. The addition of a specific JNK inhibitory peptide to Rat-1 fibroblasts before UV irradiation not only increased survival but also decreased Bcl-2 cleaveage. Our data suggest that there is a dynamic interaction between Bcl-2 and JNK, and JNKs may also act as upstream regulators of Bcl-2 function. Overexpression of Bcl-2 protein also showed a protective effect on KICA- and SSP- induced cell death. Increased survival of Rat 1 fibroblasts with co-treatment of Q-VD, a pan-caspase inhibitor, during KICA and SSP induced cell death suggests that caspases are involved. In conclusion, overexpression of Bcl-2 protein showed a protective effect on UV-, KICA- and SSP-induced cell death.