Роль протеїнів, що активують ГТФазу, у регульованій загибелі клітин та імунітеті до пухлин

Анотація

Протеїн, що активує ГТФазу (GAP), є негативним регулятором білка ГТФази, який, як вважають, сприяє перетворенню активної форми ГТФази-ГТФ у форму ГТФази-ГДФ. Завдяки своїй здатності регулювати білки ГТФази та інші домени, GAP прямо чи опосередковано залучені до різноманітних процесів потреб клітини. Ми переглянули існуючі докази GAP, що регулюють регульовану клітинну смерть (RCD), головним чином апоптоз і аутофагію, а також деякі нові RCD, приділяючи особливу увагу їхньому зв’язку із захворюваннями, особливо раком. Ми також врахували, що GAP можуть впливати на імунітет до пухлини, і спробували зв’язати GAP, RCD та імунітет до пухлини. Глибше розуміння GAP для регулювання цих процесів може призвести до відкриття нових терапевтичних цілей для уникнення патологічної втрати клітин або посередництва смерті ракових клітин.

Регуляторна смерть клітин відноситься до активної смерті класу регуляторних клітин в імунній системі, тим самим регулюючи інтенсивність і тривалість імунної відповіді. Регуляторні клітини включають регуляторні Т-клітини та регуляторні В-клітини тощо, які є вирішальними для підтримки гомеостазу імунної системи. Існує тісний зв'язок між загибеллю регуляторної клітини та імунітетом. Регуляторна загибель клітин може впливати на інтенсивність і тривалість імунної відповіді і, таким чином, на рівень імунітету. З одного боку, регульована смерть клітин може посилити імунну відповідь і сприяти виведенню патогенів. З іншого боку, надмірна регулятивна смерть клітин також може послабити імунітет, що призводить до сприйнятливості до інфекцій та аутоімунних захворювань. Таким чином, загибель регуляторної клітини тісно пов’язана з імунітетом. Відповідна загибель регуляторних клітин може посилити імунну відповідь і сприяти очищенню від патогенів, але надмірна загибель регуляторних клітин також може послабити імунітет, зробивши організм сприйнятливим до інфекції та виникненню аутоімунних захворювань. Тому необхідно приділяти велику увагу зміцненню імунітету. Цистанхея здатна підвищити імунітет. Цистанхе багатий різноманітними антиоксидантними речовинами, такими як вітамін С, вітамін С, каротиноїди тощо. Ці інгредієнти можуть поглинати вільні радикали, зменшувати окислювальний стрес та покращувати імунітет. стійкість імунної системи.

Натисніть добавку Cistanche deserticola

Ключові слова:

Протеїни, що активують ГТФазу, Регульована смерть клітин, Імунітет до пухлин.

вступ

Надродина людини Ras (мономерні ГТФази) малих гуанозинтрифосфатаз (малі ГТФази) включає понад 150 членів [1] і зазвичай поділяється на п’ять основних родин: родини Ras, Rho, Rab, Arf і Ran [2]. Вони пов’язані з різноманітними клітинними процесами, включаючи передачу сигналу, транспортування матеріалу та побудову цитоплазматичного скелета [3]. Малі ГТФази мають два різні конформаційні стани і циклічно змінюють один одного.

В активованому стані вони пов’язані з ГТФ, а для ВВП – навпаки. Цим переходом стану керують три регулятори: фактори обміну гуанін-нуклеотидів (GEF), інгібітори дисоціації гуанін-нуклеотидів (GDI) і протеїни, що активують GTPase (GAP) [4]. Серед них GEFs є позитивними факторами, які активують GTP-азу шляхом сприяння зв’язуванню з GTP, тоді як GDI та GAP є негативними факторами, які інактивують GTPase шляхом секвестрування та гідролізу GTP відповідно [3, 4].

GAP – це множинні структурні домени білків (рис. 1), які мають розмір від 50 до 250 кДа [5]. Відповідно до суперродини Ras GTPases, GAP також можна розділити на п’ять основних сімейств: сімейства Ras-GAP, RhoGAP, Rab-GAP, Arf-GAP і Ran-GAP. На відміну від GAP для надродини Ras, клас GAP, званий регуляторами сигналізації G-білка (RGS), діє на гетеротримерні G-білки [5, 6]. Перебуваючи в GDP-зв’язаній конформації, GAP зазвичай можуть припинити відповідні низхідні сигнальні каскади шляхом гідролізу GTP. Реакція гідролізу GTP є надзвичайно повільною, але GAP можуть прискорити етап розщеплення на кілька порядків, щоб збільшити швидкість гідролізу. Під час гідролізу RasGTP традиційні GAP вставляють палець аргініну або великий палець аспарагіну в нуклеотидзв’язувальну борозенку цільової ГТФази, щоб стимулювати гідроліз [7, 8], тоді як білки RGS безпосередньо зв’язуються з активними субодиницями G рецептора, пов’язаного з G-білком. (GPCR), щоб індукувати гідроліз [6].

З фізіологічної точки зору клітинна смерть є гомеостатичним механізмом, який регулює та підтримує функцію та розмір тканин і органів. Істотно відрізняючись від випадкової загибелі клітин (ACD), наслідки зовнішніх впливів навколишнього середовища, регульована загибель клітин (RCD), необхідна для фізіологічних або патологічних незручностей, які активують ендогенні генетично закодовані молекулярно-структуровані сигнальні каскади та механізми, на які можуть втручатися генетичні або фармакологічні ліки. RCD можна класифікувати на два основні типи: апоптотичний і ненапоптотичний. Апоптоз є найпоширенішою формою запрограмованої клітинної смерті (PCD), тоді як іншою основною категорією ненапоптозної RCD є некроптоз, аутофагія, мітотична катастрофа, піроптоз, фероптоз, метуоз, проптоз, партанатос, залежна від лізосом клітинна смерть, ентоз та онкозах, також привертає увагу [9, 10].

Ці різні типи клітинної смерті відрізняються морфологічними змінами та біохімічними особливостями, спричиненими їх стимулами смерті, але деякі форми клітинної смерті не є повністю незалежними від інших, з певними перетинаннями молекулярних характеристик, таких як апоптоз і аутофагічна смерть клітин [11]. ]. Незалежно від правил нормальної загибелі клітин, ракові клітини виживають, коли їм не потрібно, значною мірою завдяки створенню відповідних генетичних мутацій або епігенетичних модифікацій, які впливають на передачу сигналів загибелі клітини, щоб обійти RCD.

Регуляція активності GTP-ази за допомогою GAP викликає серію сигнальних змін, зокрема, у клітинному рості, проліферації та смерті, і ми сформулювали те, що ми можемо спостерігати з точки зору RCD та імунітету до пухлини, щоб дослідити зв’язки між цими трьома. У цьому огляді ми спочатку обговоримо розуміння молекулярних механізмів GAP для різних RCD, проілюструвавши велику кількість індивідуальних прикладів (табл. 1), і, нарешті, основну увагу буде приділено регуляції пухлинного імунітету за допомогою GAP. . Узагальнюючи ці знання, ми докладніше розглянемо патофізіологічні наслідки регуляції GAP цих процесів і висвітлимо багатообіцяючі терапевтичні підходи до раку в світлі цих нових знахідок.

Апоптоз

Апоптоз є формою PCD і також називається «усадочним некрозом» [12] через морфологічні характеристики конденсації хроматину та усадки клітин (пікноз). Крім того, його ознаки включають фрагментацію ДНК (каріорексис), утворення апоптосом і blebbing мембрани [9]. Два загальні сигнальні шляхи індукують апоптоз: один шлях – це внутрішній шлях, який зумовлений змінами потенціалу мітохондріальної мембрани та проникності зовнішньої мембрани, а потім стимулюванням вивільнення мітохондріальних білків, таких як цитохром с, тим самим активуючи каспазу 3 і утворюючи апоптосоми [13]. ]. Цей процес регулюється сімейством білків BCL-2, головним чином проапоптотичних білків (BAX, BAK, BIM, PUMA і BID) і антиапоптотичних білків (BCL-2, BCL-XL і MCL1) [ 14]. Інший шлях – це зовнішній шлях апоптозу, який ініціюється сигнальним комплексом, що індукує смерть (DISC), і рецепторами смерті (білок клітинної мембрани), такими як Fas, рецептори фактора некрозу пухлини (TNF) і пов’язаний з TNF ліганд, що індукує апоптоз. (TRAIL), які зрештою активують сімейство каспазних протеаз, виконавців апоптозу клітин, і індукують апоптоз клітин [13, 15].

Порушення апоптозу тісно пов'язані з виникненням і розвитком аутоімунних захворювань, нейродегенеративних захворювань і пухлин. Наприклад, ракові клітини часто мають характеристики інгібування апоптозу для забезпечення необмеженої проліферації.

Нові дослідження показали, що GAP тісно пов’язані з прогресуванням апоптозу (рис. 2). Деякі GAP можуть сприяти апоптозу пухлинних клітин для захисту організму. p120RasGAP, регулятор сигналізації G-білка 3 (RGS3), видалений при раку печінки 1 (DLC1), DOC-2/DAB2 взаємодіючий білок (DAB2IP) і STARD13 є типовими прикладами, оскільки п’ять GAP можуть впливати на баланс антиапоптотичних білків і проапоптотичних білків та/або відповідний сигнальний шлях для індукування апоптозу. p120RasGAP (також відомий як RASA1), класичний GAP RAS, індукує Ras-залежну пухлиногенність, коли його регуляція транскрипції пригнічена. Сорафеніб, як цільовий засіб при гепатоцелюлярній карциномі (ГЦК), може індукувати апоптоз пухлинних клітин. Дослідження показали, що його важливий шлях підвищує рівень p120RasGAP для його терапевтичного ефекту, сприяючи фосфорилюванню гіпофізарного гомеобоксу 1 (PITX1) для підвищення його експресії та стабільності [16]. Однак те, чи можна успішно індукувати апоптоз, залежить від ступеня активності сигнального шляху. Каспаза-3 активується м’якше, що протидіє апоптозу та сприяє виживанню клітин шляхом розщеплення p120RasGAP на два фрагменти; його N-кінцевий фрагмент активує шлях PI3k/Akt, і лише гіперактивація каспази сприятиме апоптотичній загибелі клітин [17, 18].

У ГЦК на експресію RGS3 впливає онкогенна lncRNA HOXD-AS1, яка знижує рівні мРНК RGS3 і активує сигнальний шлях MEK/ERK для запобігання апоптозу [19]. HOXD-AS1 також посилює експресію ARHGAP11A (RhoGAP) і призводить до індукції метастазів, виступаючи в якості конкуруючої ендогенної РНК (ceRNA) і пригнічуючи miR19 [19]. Подібно до HOXD-AS1, STARD13 (DLC2, RhoGAP) 3'UTR діє як цеРНК і збільшує експресію Bcl-2 модифікуючого фактора (BMF) шляхом конкурентного зв’язування з miR-125b при раку молочної залози.

Тим часом STARD13 3'UTR може сприяти взаємодії BMF/Bcl-2 для вивільнення Bax і цитохрому c для активації внутрішнього шляху апоптозу [20]. DLC1 і DAB2IP безпосередньо впливають на відповідний шлях і цільовий білок, щоб індукувати апоптоз. Наприклад, DLC1 (RhoGAP) дерегулює експресію TNFAIP3/A20 і посилює експресію BCL211/BIM і каспази-3, щоб індукувати загибель клітин шляхом інактивації сигналу NF-кB в ангіосаркомі [21]. Вплив DAB2IP на сприяння апоптозу включає численні сигнальні шляхи при раку [22]. При раку простати (РПЖ) DAB2IP відіграє подвійну роль у впливі на апоптоз. По-перше, DAB2IP безпосередньо взаємодіє зі STAT3 і пригнічує його фосфорилювання (тирозин 705 і серин 727) і трансактивацію, тим самим порушуючи збалансовану експресію проапоптотичних генів (Bax) і антиапоптотичних генів (вижили, Bcl-2 і Bcl -xL) і сприяння апоптозу. По-друге, DAB2IP активує внутрішні шляхи, включаючи порушення потенціалу мітохондріальної мембрани та вивільнення цитохрому c, Omi/HtrA2 і Smac, зрештою активуючи каспазний каскад [23].

RACGAP1 може сприяти метастазуванням і розвитку раку шляхом інгібування апоптозу. RACGAP1 діє на малі білки G сімейства Rho, стимулюючи гідроліз GTP і регулюючи CDC42 і RAC1. На експресію та стабільність RACGAP1 впливають STAT3 та послідовність трансформації епітеліальних клітин 2 (ECT2). У ГЦК STAT3, транскрипційний фактор RACGAP1, може посилювати експресію RACGAP1, а потім RACGAP1 зменшує сигнальний шлях Hippo через накопичення F-актину для активації білка, пов’язаного з транскрипцією (YAP), коактиватора транскрипції. З YAP транскрипція транслокованої промоторної області нуклеопорину (TPR) посилюється. TPR, у свою чергу, може регулювати фосфорилювання та локалізацію RACGAP1 у центральному веретені. У результаті апоптоз гальмується, а ріст пухлинних клітин сприяє [24]. ECT2, каталітичний агент обміну гуанінових нуклеотидів на малих GTPases [25], взаємодіє з RacGAP1. У ГЦК, з одного боку, ECT2 сприяє стабільності білка RacGAP1, а з іншого боку, RacGAP1 сприяє ECT2-опосередкованій активації RhoA та метастазам клітин ГЦК [26]. Було також показано, що при базальноподібному раку молочної залози (BLBC) нокдаун-клітини RACGAP1 порушують цитокінез і викликають ініціацію апоптозу [27].

Звичайно, GAP також відіграють важливу роль в інших захворюваннях, пов’язаних з апоптозом, за винятком раку. Несвоєчасний і невідповідний апоптоз підвищить частоту виникнення серцево-судинних захворювань. Сімдесят відсотків пацієнтів з капілярною мальформацією та артеріовенозною мальформацією мають інактивовані мутації в гені RASA1. Швидше за все, виходячи з функції відщепленого N-кінцевого фрагмента RASA1 у опосередкуванні антиапоптозу, дефіцит RASA1 призводить до апоптозу ендотеліальних клітин лімфатичних судин (ЛШ), що викликає порушення утворення клапанів ЛШ [28].

Крім того, RGS5 не тільки координує активність проапоптотичних білків, антиапоптотичних білків і каспази -3, але також пригнічує шляхи передачі сигналів JNK1/2 і p38, щоб пригнічувати апоптоз кардіоміоцитів, який існує при ішемії-реперфузії міокарда [29]. ]. Непотрібний апоптоз також пов'язаний з неврологічними захворюваннями та нейропатією зорового нерва. Дослідники припускають, що надмірна експресія DAB2IP, яка має нову назву кіназа, що регулює сигнал апоптозу, 1-взаємодіючий білок-1, може сприяти розвитку хвороби Альцгеймера, опосередковуючи індукований амілоїдом апоптоз церебральних ендотеліальних клітин, в той час як надмірна експресія TBC1D17 сприятиме загибелі клітин сітківки для досягнення нейропатії зорового нерва [30, 31].

Таким чином, вищезгадані GAP взаємодіють зі своїм цільовим білком або сигнальними шляхами, щоб активувати або інгібувати апоптотичні сигнальні шляхи та впливати на апоптоз, тим самим впливаючи на розвиток захворювання. Вчені постійно приділяють велику увагу механізмам і терапевтичним стратегіям пухлин. Тут ми представляємо деякі GPA, які впливають на апоптоз, щоб виявити патологічний процес і покращити терапевтичний ефект пухлин. Звичайно, дослідження GAP також розкриває особливі механізми інших патологічних процесів, щоб дати нам краще розуміння дизайну та допомогти нам розробити ефективне лікування для спеціальних цілей.

Неапоптозний RCD

Цей розділ охоплює не лише залежну від аутофагії загибель клітин для пояснення зв’язку з GAP, але й нові форми загибелі клітин, такі як фероптоз, піроптоз та інші неформальні типи (рис. 3).

Смерть клітин, залежна від аутофагії

Щоб підтримувати наш фізичний гомеостаз і здоров'я, необхідно активувати аутофагію для усунення зайвих і шкідливих компонентів клітини. Аутофагія — це важливий, збережений і нормальний клітинний процес, який завжди поділяється на кілька етапів: індукція фагофорів, утворення аутофагосом і автолізосом, а також деградація та рециркуляція вмісту просвіту. Основними характеристиками є особливі мембранні структури, включаючи фагофори, аутофагосоми та автолізосоми. Вважається, що аутофагія є механізмом виживання клітини, але коли аутофагія надмірно активована за межі можливостей клітини, це призводить до загибелі клітини, що називається загибеллю клітин, залежною від аутофагії (ADCD). Ідентифікація ADCD вимагає особливостей підвищеної швидкості аутофагічної активності та виключення загибелі клітин через інші форми, і вона може бути модифікована шляхом генетичного та/або фармакологічного інгібування факторів аутофагії [32].

Однак концепція ADCD все ще є дуже суперечливою. З одного боку, існування перехресних перешкод між аутофагією та іншими RCD, такими як апоптоз, ускладнює визначення ADCD як незалежного процесу клітинної смерті лише за відповідними молекулярними та морфологічними маркерами, а з іншого боку, поріг для класифікації летального і нелетальна аутофагія важко визначити [33, 34]. Роль аутофагії в пухлинах може бути двосторонньою. Хоча втрата аутофагії сприяє прогресуванню пухлини в мишачих моделях, більше доказів демонструє, що аутофагія може пригнічувати пухлиноспецифічні запальні реакції та сприяти метаболічній діяльності пухлинних клітин у мікросередовищі з обмеженим вмістом поживних речовин, сприяючи росту пухлини [35, 36]. Було показано, що деякі протипухлинні препарати, такі як ресвератрол і триоксид миш’яку, можуть індукувати ADCD [37–39], і крім того, ADCD виникає в онкогенних Ras-експресуючих клітинах за відсутності інших котрансформованих генів [40], але його роль у різних пухлинах ще належить дослідити. Тому ми надаємо тут лише обмежений вступ до ролі GAP в аутофагії.

Аутофагосоми є морфологічними маркерами аутофагії, тоді як білки, пов’язані з аутофагією (ATG), є ключовими для формування аутофагосом і є молекулярними маркерами аутофагії. ГТФази RAB можуть контролювати транспорт внутрішньоклітинних везикул [41] і вказувати на дозрівання аутофагосом [42]. Приблизно 10 білків RAB мають певні функції в аутофагії [43]. Таким чином, RABGAP, включаючи RABGAP, що містять домен TBC (TRE2-BUB2-CDC16), також беруть участь в аутофагії. RAB33B впливає на утворення аутофагосом шляхом рекрутування комплексу Atg12-Atg5-Atg16L1 у фагоцити, а Atg16L1 є зв’язуючим білком RAB33B [44].

Одне дослідження показало, що OATL1 є GAP, що діє на RAB33B, і його надмірна експресія може затримувати дозрівання аутофагосом, регулюючи злиття між аутофагосомами та лізосомами [45]. RalA/B (RAS як A/B), член сімейства Ras GTPase, також є ключовим регулятором транспорту везикул [46]. У клітинній моделі ссавців RalB та його ефекторний білок Exo84 разом індукують збірку ULK1-Beclin1-VPS34, яка необхідна для утворення аутофагосоми. В експериментальних умовах без обмеження поживних речовин зниження RalGAP може активувати RalB і викликати збільшення аутофагії [47]. В іншому експерименті з використанням Drosophila як моделі дослідники виявили, що Ral GTPase регулює аутофагію в контексті PCD [48], який можна вважати ADCD.

Механічна мішень рапаміцину (mTOR) об’єднує фактори росту та поживні сигнали для пригнічення аутофагії. mTORC1, який є сигнальним комплексом з mTOR як основним компонентом, сприяє фосфорилюванню ULK1 (unc-51-like kinase 1) у присутності достатньої кількості поживних речовин [49]. Під регуляцією сигнальних кіназ AKT і AMPK комплекс туберозного склерозу 1/2 (TSC1/2) діє як GAP Rheb (гомолог Ras, збагачений у мозку), щоб пригнічувати утворення GTP-зв’язаного Rheb і бере участь у регуляції сигнального шляху Rheb-mTORC1-ULK1 для сприяння аутофагії [49–51]. Дефіцит Tsc1/2 відповідає за розвиток комплексу туберозного склерозу (TSC), аутосомно-домінантного розладу, який схиляє пацієнтів до розвитку пухлин багатьох систем органів [52]. Таким чином, дефектна аутофагія в TSC може призвести до накопичення аутофагічних субстратів, включаючи аномальні білки та органели, всередині клітини, сприяючи пухлиногенезу. Дослідження також показали, що видалення RalGAP індукує збільшення активності mTORC1, що призводить до зниження аутофагії.

Тим часом при раку підшлункової залози RalGAP пригнічує інвазію пухлинних клітин через передачу сигналів mTORC1 [53]. Аутофагія підвищує стійкість пухлинних клітин до хіміотерапії та радіотерапії. Темозоломід (TMZ) для лікування гліобластоми (GBM) схильний індукувати аутофагію та може зробити пухлинні клітини стійкими до препарату. Було виявлено, що DAB2IP негативно регулює експресію ATG9B через сигнальний шлях Wnt/-catenin, таким чином пригнічуючи аутофагію, спричинену TMZ, і підвищуючи чутливість до ліків у клітинах GBM [54]. Крім того, було показано, що DAB2IP є негативним регулятором пов’язаної з аутофагією радіаційної стійкості при РПЖ. Як верхній регулятор DAB2IP, miR-32 знижує рівень білка DAB2IP, націлюючись на його 3'-UTR і пригнічуючи його трансляцію [55]. Згодом нижній шлях mTOR-S6K активується, але активність аутофагії посилюється, що може бути результатом інгібування Akt за допомогою негативного зворотного зв’язку [56], що зрештою підвищує радіаційну стійкість клітин РПЖ [55, 57].

Деякі GAP впливають на нервову систему, регулюючи аутофагію. SIPA1L2, білок, що активує Rap GTPase, регулює процес вивільнення нейромедіаторів, який пов’язаний із передачею сигналів TrkB/Rap1 і амфісомами, які є злитими органелами пізніх ендосом TrkB з аутофагосомами [58], тоді як інші, включаючи TBC1D5 і TBC1D15, пов’язані із захворюванням моторних нейронів, і ці GAP спричиняють процес аутофагії та агрегації токсичних білків, що розкладаються розладами [59–63]. SGSM3/RABGAP5 і TBC1D10A інактивують відповідні GTPases для припинення аутофагії та впливають на імунну систему, коли аутофагія усуває патогени та пошкоджує органели клітин [64, 65]. Відсутність GAP може призвести до генетично гетерогенних аутосомних захворювань. Наприклад, видалення білка TBC1D20 може збільшити частоту нещасних випадків мікросиндрому Варбурга 4, який є аутосомним розладом і має аномальні функції очей, мозку та статевих органів [66]. Аутофагія також є внутрішнім механізмом підтримки метаболізму та переробки поживних речовин під час голодування чи стресу. TBC1D5 зв’язує та секвеструє LC3 плюс аутофагічні компартменти та збільшує експресію транспортера глюкози GLUT1/Slc2a1 на плазматичній мембрані, полегшуючи поглинання глюкози та гліколітичний потік [67].

Підсумовуючи, більшість GAP пригнічують відповідну активність GTP-ази, щоб безпосередньо регулювати аутофагію, щоб впливати на наші фізичні функції, але деякі служать ефекторами для непрямого регулювання аутофагії для досягнення цієї мети. Аутофагія тісно пов'язана з фізичним гомеостазом і здоров'ям. Важливо, що GAP впливають на процес аутофагії. На жаль, ADCD сам по собі має багато недосліджених областей, і, як наслідок, існує мало досліджень щодо ADCD та GAP. Ми можемо лише зробити висновок про можливу роль GAP у ADCD зі зв’язку між аутофагією та GAP. Тому необхідні подальші дослідження, щоб краще зрозуміти, як GAP регулюють ADCD у фізіологічних і патологічних ситуаціях, правильно зрозуміти патологічний розвиток і знайти терапевтичні цілі.

Ферроптоз

Ферроптоз є новим окисним RCD, наслідки якого накопичуються летальною залежністю заліза від гідропероксидів ліпідів [68]. Його наукове спостереження поклало початок експерименту з індукованої еластином селективної загибелі клітин у 2003 році, а термін «ферроптоз» був введений у 2012 році [69]. Після цього вчені викликали сплеск досліджень фероптозу. Унікальною особливістю його морфології є мітохондріальні зміни, які включають малий розмір, зміну щільності мембран, зменшення або зникнення мітохондріальних крист і розрив зовнішніх мембран [70]. Ферроптоз пов'язаний з різними захворюваннями, включаючи гостру ниркову недостатність, рак і серцево-судинні захворювання. Частина індукції фероптозу залежить від RAS [71]. У мутантних ракових клітинах Ras блокування шляху RAS-RAF-MEK пригнічує ферроптоз, індукований еластином, який є протипухлинним препаратом, який сприяє загибелі клітин [72]. Однак про зв'язок між GAP і фероптозом відомо відносно мало.

Для аутофагії як можливих процесів фероптозу описано велику кількість молекулярних маркерів і шляхів [9, 73]. GTPases і GAP, які відіграють роль в аутофагії, також можуть бути регуляторами фероптозу. RAB7A бере участь у індукованій аутофагією деградації ліпідних крапель (LD), а супутнє перекисне окислення ліпідів посилює фероптоз [74]. Відповідно, TBC1D2, як негативний регулятор RAB7A, може регулювати фероптоз залежно від RAB7A [75]. G3BP1 (Ras-GTPase-activating protein-binding protein 1) бере участь у коригуванні сигнального шляху Ras. Процес індукованої ним загибелі клітин пов'язаний з довгою некодуючою РНК P53RRA, яка регулюється LSH і p53. Під час цього процесу нуклеотиди 1 і 871 P53RRA безпосередньо взаємодіють з доменом взаємодії мотиву розпізнавання РНК G3BP1 (aa 177–466), утворюючи комплекс P53RRA-G3BP1. У цитоплазмі взаємодія P53RRA-G3BP1 витісняє p53 з комплексу G3BP1, що призводить до перерозподілу p53 через перенесення p53 з цитоплазми в ядро, що активує шлях передачі сигналів p53 і впливає на експресію кількох метаболічних генів, таких як TIGAR і SLC7A11, зрештою викликаючи зупинку клітинного циклу, що призводить до апоптозу та фероптозу [76].

Піроптоз

Піроптоз — це тип запального RCD, який є вродженим імунним механізмом протистояти інвазії патогенів і підтримувати фізичний гомеостаз [77]. Активація каспази-1/4/5/11 індукується деякими інфламмасомами, які збільшують швидкість розщеплення газдерміну D і виділяють зрілі запальні цитокіни, такі як інтерлейкін-18 та інтерлейкін-1 [78 ]. Його ознаками є фрагментація ДНК, набухання клітин і бульбашки, які зрештою розривають плазматичну мембрану.

Зв'язок між піроптозом і GAPs відображається в загибелі клітин, викликаної певними мікроорганізмами. YopE є типом зовнішнього білка Yersinia (Yops) і може діяти як GAP господаря Rho GTPase шляхом гідролізу GTP-зв’язаної Rho GTPase нековалентним чином в Yersinia. Під час інфікування Yersinia та індукції загибелі клітин YopE має іншого партнера, YopT, цистеїнову протеазу, яка ковалентно розкладає C-кінець Rho GTP-ази, що призводить до дисоціації та інактивації Rho GTP-ази. Хоча YopE та YopT суттєво відрізняються від інактивації GTP-ази Rho, обидва є ромодифікуючими токсинами, які впливають на фізіологію клітини-господаря та ухиляються від імунних відповідей. Цей процес безпосередньо індукується таким чином, що дефосфорилює активні сайти Ser205 і Ser241 пірину та утворює піринову інфламмасому, що зрештою призводить до піроптозу [79].

Загибель клітин ентозу

У 2007 році дослідники описали ненапоптозний процес загибелі клітин ентоз, щоб пояснити феномен поглинання клітин, що спостерігається між пухлинними клітинами [80, 81]. Коли живі клітини поглинаються тим самим або різними типами клітин, виникає структура «клітина в клітині», що призводить до загибелі внутрішніх клітин (ентотичних клітин). Ентозні клітини, що відмирають, не мають морфологічних і молекулярних характеристик апоптозу, але виявляють залежність від аутофагії, при цьому ентоз індукує ентоз, залежний від аутофагії мембрани лізосом і вакуолярної мембрани [82, 83].

Клітинна адгезія та цитоскелетна перебудова є ключовими процесами в ентозі і не можуть бути визначені в епітеліальному кадгерині та передачі сигналів Rho-ROCK [80]. Залучення p190A RhoGAP на міжклітинних з’єднаннях пригнічує активність шляху Rho, що призводить до зниження фосфорилювання легкого ланцюга міозину, що зменшує скорочення актоміозину та пригнічує рівень кальмодуліну. Завдяки поляризованому розподілу p190A RhoGAP скорочення актину на дистальному кінці клітинної адгезії є значно вищим, ніж у місці клітинної адгезії [84]. Крім того, Rho активується RhoGEF на дистальному кінці клітинної адгезії [85]. Таким чином, RhoGAP і RhoGEF діють окремо для Rho, але синергетично для індукції кетозу.

Мітотична катастрофа

Мітотична катастрофа (МК) — це тип аномальної мітотичної смерті клітин, який також є ефективним протираковим механізмом і терапією [86]. Його морфологічними характеристиками є унікальні ядерні зміни, які зазвичай виявляють мультинуклеацію та/або мікронуклеацію [87]. Якщо бути точним, MC не є типом RCD, оскільки MC, як і аутофагія, не обов’язково спричиняє загибель клітин, і, таким чином, Nomenclature Committee on Cell Death 2018 рекомендує використовувати термін мітотична смерть як назву цього типу смерті [10]. ]. Крім того, дослідження показали, що кінцевою долею більшості клітин MC є внутрішній апоптоз [10, 88], з відмінностями та зв’язками між ними.

Три типи GAP пов’язані з аберантним мітозом: RasGAP NF1, p190RhoGAP і RanGAP. Мутації в NF1 можуть активувати сигнальні шляхи, пов’язані з RAS. У цьому випадку координація інших сигнальних шляхів, таких як шляхи, пов’язані з PKC, необхідна для регулювання клітинного порушення надмірної активації RAS і необхідної для забезпечення виживання клітини. За умов дефіциту Nf1- пригнічення ендогенної протеїнкінази С (PKC), швидше за все, взаємодіє з шляхом Akt (один із наступних ефекторів аберантного Ras) для активації Chk1, подовжуючи зупинку мітозу та згодом спричиняючи апоптоз через MC [89]. Надмірна експресія множинних копій у T-клітинній злоякісності 1 (MCT-1) протистоїть презентації гена PTEN і негативно впливає на стабільність і функціональну активність його білків, активуючи передачу сигналів фосфоінозитид-3-кінази/AKT. Крім того, MCT-1 знижував регуляцію p190RhoGAP і посилював експресію p190B, який зв’язує Src, взаємодіє з MCT-1 і активує передачу сигналів Src/p190B. Зрештою, підвищена презентація MCT-1 та пригнічений PTEN синергетично підсилюють шлях Src/p190B, що спричиняє пригнічення активності RhoA та підвищує частоту виникнення MC [90].

На відміну від описаного вище GAP, окрім локалізації кінетохора та веретена RanGAP1 під впливом імпортину 1, який є регулятором, залученим до вектора основних інтерфазних ядер і мітотичної прогресії, сумоїляція RanGAP1 також пов’язана з імпортином 1 і показує позитивну кореляцію. Механізм, швидше за все, полягає в тому, що RanBP2 безпосередньо взаємодіє з N-кінцем імпортину 1, секвеструє ендогенний RanBP2, зменшує його та імпортин 1 і дифундує обидва, що призводить до аномального утворення веретена поділу та порушення вирівнювання хромосом, що зрештою спричиняє загибель клітин [91]. . Підводячи підсумок, аномальна регуляція відповідної білкової активності GTP-ази за допомогою GAP може порушити нормальний сигнальний каскад і, нарешті, збільшити частоту аварій MC.

методи

Метуоз є унікальною формою RCD, і його особливістю є вакуолізація, накопичення везикул (одномембранних і з макропіносом, розрізняючи структуру подвійних мембран аутофагосом), і врешті-решт розрив плазматичної мембрани [92]. Метуоз тісно пов’язаний із сигнальним шляхом Ras (безперервна активація), який характеризується GBM і карциномою шлунка [93].

GIT1 служить GAP для інактивації Arf6 шляхом гідролізу GTP для впливу на методи. У цьому процесі гіперактивний H-Ras активує Rac1 GEF, збільшуючи кількість Rac1-GTP. Мікропіноцитоз, посилений активацією Rac1, і клатрин-незалежний ендоцитоз (CIE) набувають деяких ознак пізніх ендосом (Rab7 і LAMP1). Тим часом існує механізм зворотного зв’язку, за яким гіперактивний Rac1 дозволяє Rac1-GTP безпосередньо взаємодіяти з GIT1, знижуючи активність Arf6, порушуючи переробку CIE і не зливаючись із лізосомами. Зрештою, ці наслідки призводять до накопичення CIE, і пізні ендосомальні везикули зливаються, таким чином утворюючи більші заповнені рідиною цитоплазматичні вакуолі, які в кінцевому підсумку розривають плазматичну мембрану та викликають загибель клітин [94, 95]. Однак наведений вище результат суперечить твердженням Шліома та його колег про те, що активність Arf6 (Q67 L) сприяє утворенню вакуолі в клітинах, які експресують H-Ras (G12V) [96]. Найбільш відповідним поясненням цього явища є те, що вони впливають на вакуолі, які виникають

GAP регулюють пухлинний імунітет

УЗО і імунітет тісно пов'язані

Спочатку вважалося, що RCD є імунотолерогенною подією, особливо апоптозом [97]. Однак пізніші докази та введення концепції імуногенної клітинної смерті (ІКД) поступово встановили роль імунної активності в РЦД. ICD не є самостійним способом смерті, і відноситься до типу RCD, який має наявність адаптивного імунітету, керованого активацією цитотоксичних Т-лімфоцитів (CTL) у відповідь на спричинену стресом загибель клітин [97, 98]. Розвиток ICD є складним процесом, у якому існування антигенів, не охоплених центральною толерантністю в мертвих клітинах, а також вплив і вивільнення пов’язаних з пошкодженням молекулярних структур (DAMP) є ключовими компонентами, які називаються антигенністю та ад’ювантністю відповідно [98]. ]. DAMPs сприяють рекрутуванню та дозріванню антигенпрезентуючих клітин (APC), запускаючи CTL-залежну імунну відповідь [99]. Деякі звичайні хіміотерапевтичні агенти, онколітичні віруси, таргетні протипухлинні агенти, специфічні методи променевої терапії та інші фактори можуть бути індукторами МКБ [100, 101].

Ґрунтуючись на цьому висновку, у 2013 році дослідники припустили, що комбінації індукторів ICD з іншими імуномодуляторами можуть призвести до ефективних протипухлинних ефектів [99], а подальші дослідження підтвердили, що моноклональні антитіла, націлені на класичні інгібітори імунних контрольних точок, таких як цитотоксичні Т-лімфоцити-асоційовані антиген 4 (CTLA-4), запрограмована клітинна смерть-1 (PD-1) і його відповідний ліганд PD-L1 є хорошими партнерами для ICD [102–104]. Нещодавно імунотерапія раку в поєднанні з нанотехнологіями для індукування ICD також продемонструвала нові перспективи [105, 106]. Звичайно, інші RCD не є кінцем клітини, але можуть бути початком імунної відповіді або навіть ICD [107]. Крім того, ці РКД також беруть участь у формуванні протипухлинного імунітету [108, 109]. Наприклад, Т-клітини і фероптоз є посередниками один одного в пухлинах. Активовані імунотерапією CD8 плюс Т-клітини посилювали перекисне окислення ліпідів у пухлинних клітинах, що, у свою чергу, сприяло протипухлинній ефективності імунотерапії при посиленні фероптозу [110]. Цих доказів достатньо, щоб продемонструвати, що RCD нерозривно пов’язана з імунною активністю та імунотерапією.

GAP сприяють створенню імунного мікрооточення

GAP впливають на формування та базальну функцію багатьох імунних клітин (рис. 4A). Т-клітини є основою протипухлинного імунітету. Незрілі подвійно позитивні (DP) тимоцити частково диференціюються в CD4 плюс або CD8 плюс однопозитивні (SP) Т-клітини після позитивного відбору, тоді як інші DP Т-клітини піддаються апоптозу. Механізм, за допомогою якого шлях Ras-MAPK регулює цей процес, добре вивчений [111, 112].
У тимусі з дефіцитом RASA1- клітини DP мають підвищену сприйнятливість до апоптозу, але збільшення співвідношення CD4 SP до DP свідчить про те, що делеція RASA1 сприяє позитивному відбору та може бути пов’язана з активацією сигнального шляху Ras-MAPK [113]. Крім того, враховуючи проапоптотичний ефект DAB2IP, комплекс CCR4-NOT знижує регуляцію DAB2IP для участі в позитивному відборі тимоцитів [114]. Цікаво, що інше дослідження показало, що NF1 сприяє позитивному відбору тимоцитів у самок мишей HY TCR Tg, але механізм неясний [115]. Іншим прикладом регуляції Т-клітин є те, що ARHGAP19 координує ремоделювання цитоскелета, необхідне для поділу Т-лімфоцитів, і контролює сегрегацію хромосом, регулюючи RhoA [116]. ARHGAP45 може регулювати RHO, щоб організовувати зміни в цитоскелеті наївних Т-клітин, збільшувати їх деформацію та міграцію до лімфатичних вузлів (ЛВ) і сприяти посіву в тимусі попередників Т-клітин [117].

Крім того, Rab35 і його GAP EPI64C (TBC1D10C) необхідні для формування імунологічних синапсів (IS), які є частиною взаємодії Т-клітин-APC [118]. Макрофаги відіграють ключову роль після імунної відповіді, поглинаючи мертві клітини. Попередні дослідження охарактеризували члени Rho GTPase Rac1 і Cdc42 як молекулярні перемикачі, які контролюють тканину актинового цитоскелета для регулювання опосередкованого рецептором Fc фагоцитозу [119, 120]. Sh3BP1, ArhGAP12 і ArhGAP25 спільно інактивували Rac і Cdc42 у часі та просторі, таким чином припиняючи фагоцитоз макрофагів до великих частинок, таких як апоптотичні клітини [121]. Поляризація макрофагів, рухливість і властивості клітинного поширення пов’язані з RASA1-опосередкованою регуляцією транслокації p190RhoGAP [122]. Було показано, що інша делеція міозину RhoGAP Myo9b у макрофагах призводить до зміни морфології клітин і порушення міграційної здатності [123]. Роль родини RhoGAP у нейтрофілах більш обширна, головним чином включає зміни форми нейтрофілів, адгезію, хемотаксис і фагоцитоз, як розглянуто Roland Csépányi-Kömi et al. [124].

За допомогою мікрооточення пухлини пухлинні клітини можуть уникнути нагляду імунної системи і, таким чином, пережити імунні атаки в процесі розвитку. NF1, що кодує нейрофібромін, є гарним прикладом для ілюстрації ролі GAP в імунному мікрооточенні пухлини (рис. 4B). Нейрофібромін — це білок, що активує GTP-азу, який знижує активність RAS, і, отже, мутації в NF1 можуть активувати пов’язані з RAS шляхи передачі сигналів нижче. Нейрофіброматоз типу 1 (NF1) є генетичним розладом нервової системи, спричиненим втратою активності білка нейрофіброміну GAP [125]. Імунні клітини, такі як інфільтровані запальні тучні клітини, є компонентом NF1, і мутації гена NF1 в імунних клітинах також важливі для цього захворювання [126]. Дослідники розробили NF1fox/−; Krox20- Cre з клітинами NF1−/− Шванна та NF1 плюс /− тучні клітини та виявили, що миші з проліферацією клітин Шванна, а також масивною інфільтрацією тучних клітин розвинули плексиформні нейрофіброми порівняно з контрольними мишами. Це відкриття демонструє той факт, що гаплонедостатність тучних клітин NF1 створює імунне мікрооточення NF1 плюс /-, яке сприяє пухлинам [127].

Крім того, NF1−/− клітини Шванна посилюють міграцію тучних клітин із гаплонедостатністю Nf1 за допомогою фактора стовбурових клітин (SCF) і дегрануляції через c-kit-опосередковану активацію шляху PIK-3 [128–130]. У порівнянні зі звичайними людьми пацієнти з NF1 схильні до розвитку пухлин центральної нервової системи. У гліомі низького ступеня злоякісності (LGG) дослідники виявили ключову нейроімунну вісь, яка свідчить про те, що мутантні нейрони NF1 виробляють мідкін, щоб спонукати Т-клітини активувати мікроглію для виробництва CCL5, фактора, який сприяє росту LGG [131]. Подібні результати були знайдені в GBM.

Нещодавнє дослідження показало, що пухлинні моделі з коделецією Nf1 і Pten і надмірною експресією EGFRVIII можуть уникнути імунного очищення та високого ступеня імуносупресивного мікрооточення, і втрата Nf1 була ключовою подією [132]. Цікаво, що хоча неповна мутація алелей NF1 є рушійною силою пухлин, деякі дослідники виявляють протиріччя в тому, що відсутність NF1 у Т-клітинах може збільшити активність Т-клітин для посилення фізичного механізму імунного моніторингу пухлини та пригнічення злоякісної міграції. Відповідно до цього висновку, клінічний феномен пацієнтів з NF1, у яких більшість пухлин, асоційованих з NF1, є незлоякісними, ремоделює наше розпізнавання мутацій гена NF1 [133].

Крім того, дослідження показали, що білок 1, подібний до активатора протеїну Ras (Rasal1), негативно регулює шлях P21Ras-ERK у Т-клітинах, тим самим пригнічуючи активацію Т-клітин для зниження протипухлинного імунітету Т-клітин, тоді як було показано нокдаун RASAL1 для посилення протипухлинної активності Т-клітин при меланомі B16 і EL-4 лімфомі [134]. Як GAP білків G, родина RGS бере участь у регуляції імунної активності багатьма способами та має потенціал для цільової імунотерапії [135]. Недавні дослідження показали, що RGS1 пригнічує транспорт клітин Т1 і ЦТЛ до пухлин, сприяючи утворенню «холодних пухлин» при раку молочної залози та порушуючи протипухлинний імунітет [136]. Тим часом експерименти на мишах продемонстрували, що передача пухлиноспецифічних CTL з нокдауном RGS1 у поєднанні з PD-L1 може бути багатообіцяючою імунотерапевтичною стратегією раку молочної залози [136].

Висновки та перспективи

Останніми роками зросла кількість досліджень щодо GAP при захворюваннях, особливо раку. Деякі GAP можуть бути впливовими факторами проліферації ракових клітин, міграції, резистентності до ліків і злоякісної трансформації і навіть можуть бути новими терапевтичними цілями та прогностичними маркерами раку. Сигнальні шляхи, пов’язані з RCD, можуть бути налаштовані GAP під час цього процесу. Найбільш типовим прикладом є інгібування шляхів, пов’язаних з RAS, за допомогою RASGAP для регулювання процесу апоптозу в ракових клітинах. Дослідження регуляції пухлинного імунітету за допомогою GAP обмежені. Тут, підсумовуючи широку роль GAP у регулюванні RCD, ми припускаємо, що можливо, що GAP присутні в пов’язаній з RCD імунній активності або, точніше, в індукованих ICD протипухлинних імунних відповідях. Крім того, GAP, експресовані в імунних клітинах, є важливими для підтримки фізіологічних функцій імунних клітин і беруть участь в ухиленні від імунітету та протипухлинному імунітеті шляхом регуляції імунних клітин.

Однією з ознак активації онкогенних білків RAS є здатність інгібувати апоптоз ракових клітин для отримання необмеженої проліферації. Онкогенний RAS може мати мутації, які протистоять гідролітичному гальмуванню, викликаному RASGAP.

Незважаючи на те, що вже давно пропонуються пошуки маломолекулярних препаратів, які могли б діяти як еквіваленти GAP для сприяння гідролізу RAS-GTP, жодного оптимістичного прогресу досягнуто не було. Було показано, що семафорин 4D діє на GAP-активний рецептор Plexin-B1, щоб інактивувати R-Ras і тим самим регулювати активацію інтегрину та міграцію клітин [137]. Існують додаткові приклади регулювання конкретних заходів GAP. Наприклад, неогенін рецептора синтетичної молекули A (RGMA) відштовхувального білка посилює активність p120GAP, що призводить до інгібування Ras та його ефектора Akt [138]. Інгібування функції RASGAP також може існувати при раку. Проте терапевтичні модальності типово асоційованого захворювання NF1 все ще дуже складні, і поточні стратегії здебільшого включають інгібування шляху RAS/MEK [139]. Таким чином, хоча основна функція GAP добре зрозуміла, необхідні подальші дослідження, щоб краще зрозуміти, як GAP регулюють біологічні процеси, правильно зрозуміти патологічний розвиток і визначити терапевтичні цілі.

Скорочення

GAP: білок, що активує GTPase; RCD: регульована клітинна смерть; ГЕФ: фактори обміну гуанінових нуклеотидів; GDI: інгібітори дисоціації гуанінових нуклеотидів; RGS: регулятори сигналізації білка G; GPCR: G-білковий рецептор; ACD: Випадкова загибель клітин; PCD: запрограмована клітинна смерть; ДИСК: сигнальний комплекс, що викликає смерть; TNF: Фактор некрозу пухлини; TRAIL: пов'язаний з TNF ліганд, що індукує апоптоз; RGS3: Регулятор сигналізації G-білка 3; DLC1: ​​Видалено при раку печінки 1; DAB2IP: білок, що взаємодіє з DOC-2/DAB2; PITX1: фосфорилювання гіпофізарного гомеобоксу 1; ГЦК: Гепатоцелюлярна карцинома; цеРНК: конкуруюча ендогенна РНК; РПЖ: рак простати; ECT2: послідовність трансформації епітеліальних клітин 2; YAP: Yes-асоційований білок; TPR: транслокована промоторна область; BLBC: базальноподібний рак молочної залози; LV: Лімфатична судина; ADCD: Загибель клітин, залежна від аутофагії; mTOR: Механічна мішень рапаміцину; TMZ: Темозоломід; GBM: гліобластома; G3BP1: білок 1, що активує Ras-GTP-азу; Yops: зовнішні білки Yersinia; MC: Мітотична катастрофа; MCT-1: множинні копії при Т-клітинній злоякісності 1; МКБ: імуногенна клітинна смерть; ЦТЛ: цитотоксичні Т-лімфоцити; DAMPs: молекулярні структури, пов’язані з пошкодженням; APCs: антигенпрезентуючі клітини; DP: подвійний позитивний; NF1: нейроброматоз типу 1; SCF: фактор стовбурових клітин; LGG: гліома низького ступеня злоякісності; Rasal1: протеїн Ras, подібний до білка 1.

Подяки

Ми дякуємо професору Yongguang Tao, доктору Li Xie і Wenbing Liu за перевірку цифр і рукопису.

Внески авторів

YJ та LC зробили внесок у концепцію та дизайн огляду. HH і SW написали рукопис. JH і HH підготували малюнки та таблицю. SJ, LL та YL зібрали посилання та взяли участь в обговоренні. Усі автори прочитали та схвалили остаточний рукопис

Фінансування

Ця робота була підтримана Національним фондом природничих наук Китаю (81802785 [YJ], 82100490 [LC]), Фондом природничих наук провінції Хунань Китаю (2020JJ5382 [YJ], 2020JJ5381 [LC]), Науково-дослідним проектом охорони здоров’я провінції Хунань Комісія (20200763 [WL]) і Проект фундаментальних досліджень Науково-технічного бюро Чанші (kq2004127 [LX]).

Наявність даних і матеріалів

Не застосовується.

Декларації

Етичне схвалення та згода на участь

Не застосовується.

Згода на публікацію

Не застосовується.

Конкуруючі інтереси

Автори заявляють, що не мають конкуруючих інтересів.

Відомості про автора

1 Ключова лабораторія модельної біології тварин і стовбурових клітин у провінції Хунань, Хунанський педагогічний університет, Чанша 410013, Хунань, Китайська Народна Республіка. 2 Школа медицини Хунаньського педагогічного університету, Чанша 410013, Хунань, Китайська Народна Республіка. 3 Відділення хірургії голови та шиї, Афілійована онкологічна лікарня Школи медицини Сянья, Центральний південний університет, Чанша 410013, Хунань, Китайська Народна Республіка. 4 Ключова лабораторія канцерогенезу та інвазії раку, Міністерство освіти, відділ патології, лікарня Сянья, школа базової медицини, Центральний південний університет, Чанша 410078, Хунань, Китайська Народна Республіка.

Список літератури

1. Веннерберг К., Россман К.Л., Der CJ. Короткий огляд надродини Рас. J Cell Sci. 2005; 118 (Pt 5): 843–6.

2. Takai Y, Sasaki T, Matozaki T. Малі GTP-зв'язувальні білки. Physiol Rev. 2001; 81 (1): 153–208.

3. Bos JL, Rehmann H, Wittinghofer A. GEF і GAP: критичні елементи в контролі малих білків G. Стільниковий. 2007;129(5):865–77.4. Cherfls J, Zeghouf M. Регулювання малих GTPases за допомогою GEF, GAP та GDI. Physiol Rev. 2013; 93 (1): 269–309.

5. Ligeti E, Welti S, Schefzek K. Інгібування та припинення фізіологічних реакцій білками, що активують GTPase. Physiol Rev. 2012; 92 (1): 237–72.

6. Росс Е.М., Вілкі Т.М. ГТФаза-активуючі білки для гетеротримерних G-білків: регулятори G-білкової сигналізації (RGS) і RGS-подібні білки. Annu Rev Biochem. 2000;69:795-827.

7. Schefzek K, Ahmadian MR, Kabsch W, Wiesmuller L, Lautwein A, Schmitz F, Wittinghofer A. Комплекс Ras-RasGAP: структурна основа для активації GTP-ази та її втрати в онкогенних мутантах Ras. Наука. 1997; 277 (5324): 333–8.

8. Schefzek K, Shivalingaiah G. Ras-специфічні GTPase-активуючі білки, структури, механізми та взаємодії. Cold Spring Harb Perspect Med. 2019;9(3):a031500.

9. Тан Д., Кан Р., Берге Т. В., Ванденабіле П., Кромер Г. Молекулярний механізм регульованої смерті клітин. Cell Res. 2019; 29 (5): 347–64.

10. Galluzzi L, Vitale I, Aaronson SA, Abrams JM, Adam D, Agostinis P, Alnemri ES, Altucci L, Amelio I, Andrews DW, Annicchiarico-Petruzzelli M, Antonov AV, Arama E, Baehrecke EH, Barlev NA, Bazan NG, Bernassola F, Bertrand MJM, Bianchi K, Blagosklonny MV, Blomgren K, Borner C, Boya P, Brenner C, Campanella M, Candi E, Carmona-Gutierrez D, Cecconi F, Chan FK, Chandel NS та ін. Молекулярні механізми загибелі клітин: рекомендації Номенклатурного комітету з клітинної смерті 2018. Смерть клітини диф. 2018; 25 (3): 486–541.

11. Maiuri MC, Zalckvar E, Kimchi A, Kroemer G. Самопоїдання та самовбивство: взаємозв’язок між аутофагією та апоптозом. Nat Rev Mol Cell Biol. 2007; 8 (9): 741–52.

12. Керр Дж.Ф. Некроз усадки: окремий спосіб клітинної смерті. J Pathol. 1971; 105 (1): 13–20.

13. Карнейро Б.А., Ель-Дейрі В.С. Націлювання на апоптоз у терапії раку. Nat Rev Clin Oncol. 2020; 17: 395-417.

14. Czabotar PE, Lessene G, Strasser A, Adams JM. Контроль апоптозу сімейством білків BCL-2: значення для фізіології та терапії. Nat Rev Mol Cell Biol. 2014;15(1):49–63.

15. Сейрек К., Іванисенко Н.В., Ріхтер М., Гіллерт Л.К., Коніг С., Лаврик І.М. Контроль загибелі клітин через посттрансляційні модифікації білків DED. Trends Cell Biol. 2020;30(5):354–69.

16. Тай В.Т., Чен Ю.Л., Чу П.Й., Чен Л.Ж., Хунг М.Х., Шиау С.В., Хуан Дж.В., Цай М.Х., Чень К.Ф. Протеїн тирозинфосфатаза 1B дефосфорилює PITX1 і регулює p120RasGAP у гепатоцелюлярній карциномі. Гепатологія. 2016;63(5):1528–43.

17. Vanli G, Sempoux C, Widmann C. Модуль визначення стресу caspase-3/p120 RasGAP знижує захворюваність на рак печінки, але не впливає на загальну виживаність у мишей, які опромінювалися гамма-випромінюванням і отримували канцероген. Mol Carcinog. 2017;56(6):1680–4.

18. Yang JY, Michod D, Walicki J, Murphy BM, Kasibhatla S, Martin SJ, Widmann C. Часткове розщеплення RasGAP каспазами необхідне для виживання клітин в умовах легкого стресу. Mol Cell Biol. 2004; 24 (23): 10425–36.

19. Lu S, Zhou J, Sun Y, Li N, Miao M, Jiao B, Chen H. Некодуюча РНК HOXD-AS1 є критичним регулятором фенотипу метастазування та апоптозу гепатоцелюлярної карциноми людини. Мол Рак. 2017;16(1):125.

20. Guo X, Xiang C, Zhang Z, Zhang F, Xi T, Zheng L. Заміщення Bax BMF опосередковує STARD13 3'UTR-індукований апоптоз клітин раку молочної залози мікроРНК-залежним способом. Мол Фарм. 2018;15(1):63–71.

21. Sánchez-Martín D, Otsuka A, Kabashima K, Ha T, Wang D, Qian X, Lowy DR, Tosato G. Вплив дефіциту DLC1 на інгібування росту контакту з ендотеліальними клітинами та прогресування ангіосаркоми. J Natl Cancer Inst. 2018;110(4):390–9.

22. Беллаццо А, Ді Мінін Г, Коллавін Л. Блок один, розв'яжи сотню. Механізми інактивації DAB2IP при раку. Клітинна смерть диф. 2017;24(1):15–25.

23. Zhou J, Ning Z, Wang B, Yun EJ, Zhang T, Pong RC, Fazli L, Gleave M, Zeng J, Fan J, Wang X, Li L, Hsieh JT, He D, Wu K. Втрата DAB2IP стійкість раку передміхурової залози до андрогенної деприваційної терапії шляхом активації STAT3 та інгібування апоптозу. Смерть клітин Dis. 2015;6:e1955.

24. Yang XM, Cao XY, He P, Li J, Feng MX, Zhang YL, Zhang XL, Wang YH, Yang Q, Zhu L, Nie HZ, Jiang SH, Tian GA, Zhang XX, Liu Q, Ji J, Zhu X, Xia Q, Zhang ZG. Надмірна експресія Rac GTP-ази, що активує білок 1, сприяє проліферації ракових клітин шляхом зменшення сигналізації бегемота для сприяння цитокінезу. Гастроентерологія. 2018;155(4):1233–49.

25. Tatsumoto T, Xie X, Blumenthal R, Okamoto I, Miki T. ECT2 людини є фактором обміну для Rho GTPases, фосфорильованих у фазах G2/M і залучених до цитокінезу. J Cell Biol. 1999;147(5):921–8.

26. Chen J, Xia H, Zhang X, Karthik S, Pratap SV, Ooi LL, Hong W, Hui KM. ECT2 регулює сигнальну вісь Rho/ERK, щоб сприяти ранньому рецидиву гепатоцелюлярної карциноми людини. J Гепатол. 2015;62(6):1287–95.

27. Лоусон С.Д., Фан К., Мітін Н., Бейкер Н.М., Джордж С.Д., Грем Д.М., Перу К.М., Беррідж К., Дер К.Дж., Россман К.Л. Аналіз транскриптомів Rho GTPase розкриває онкогенну роль білків, що активують rho GTPase, у базальноподібних раках молочної залози. Cancer Res. 2016;76(13):3826–37.

28. Лапінскі П.Е., Любек Б.А., Чен Д., Дусті А., Завея С.Д., Девіс М.Дж., Кінг П.Д. RASA1 регулює функцію клапанів лімфатичних судин у мишей. J Clin Invest. 2017; 127 (7): 2569–85.

29. Wang Z, Huang H, He W, Kong B, Hu H, Fan Y, Liao J, Wang L, Mei Y, Liu W, Xiong X, Peng J, Xiao Y, Huang D, Quan D, Li Q, Xiong L, Zhong P, Wang G. Регулятор передачі сигналів G-білка 5 захищає кардіоміоцити від апоптозу під час серцевої ішемії-реперфузії in vitro у мишей шляхом інгібування сигнальних шляхів JNK1/2 і P38. Biochem Biophys Res Commun. 2016;473(2):551–7.

30. Wang H, Fan L, Wang H, Ma X, Du Z. Бета-амілоїд регулює експресію та функцію AIP1. J Mol Neurosci. 2015;55(1):227–32.

31. Sirohi K, Swarup G. Дефекти аутофагії, спричинені мутаціями оптиневрину, пов'язаними з глаукомою. Exp Eye Res. 2016;144:54–63.

32. Shen HM, Codogno P. Аутофагічна смерть клітин: Лохнеське чудовисько чи зникаючий вид? Аутофагія. 2011; 7 (5): 457–65.

33. Kriel J, Loos B. Хороший, поганий і аутофагосома: вивчення питань без відповіді про залежну від аутофагії клітинну смерть. Клітинна смерть диф. 2019; 26 (4): 640–52. 34. Ліндквіст Л.М., Саймон А.К., Береке Е.Х. Актуальні питання та можливі суперечки в аутофагії. Відкриття клітинної смерті. 2015;1:1–7.

35. Амараваді Р., Кіммелман А.С., Вайт Е. Останні відомості про функцію аутофагії при раку. Genes Dev. 2016;30(17):1913–30.

36. Кіммельман AC, White E. Аутофагія та метаболізм пухлини. клітинний метаб. 2017; 25 (5): 1037–43.

37. Kanzawa T, Kondo Y, Ito H, Kondo S, Germano I. Індукція аутофагічної клітинної смерті в злоякісних клітинах гліоми триоксидом миш'яку. Cancer Res. 2003;63(9):2103–8.

38. Dasari SK, Bialik S, Levin-Zaidman S, Levin-Salomon V, Merrill AH Jr, Futerman AH, Kimchi A. Signalome-wide RNAi screen identifies GBA1 as a positive mediator of autophagic cell death. Клітинна смерть диф. 2017; 24 (7): 1288–302.

39. Zein L, Fulda S, Kogel D, van Wijk SJL. Специфічні для органел механізми загибелі клітин, спричиненої аутофагією. Matrix Biol. 2021; 100–101: 54–64.

40. Елгенді М., Шерідан С., Бруматті Г., Мартін С.Дж. Онкогенна Ras-індукована експресія Noxa та Beclin-1 сприяє аутофагічній загибелі клітин і обмежує клоногенне виживання. Mol Cell. 2011;42(1):23–35.

41. Stenmark H. Rab GTPases як координатори руху везикул. Nat Rev Mol Cell Biol. 2009;10(8):513–25.

42. Hyttinen JM, Niittykoski M, Salminen A, Kaarniranta K. Дозрівання аутофагосом і ендосом: ключова роль для Rab7. Biochim Biophys Acta. 2013; 1833 (3): 503–10.

43. Szatmari Z, Sass M. Аутофагічна роль малих GTPases Rab та їхніх регуляторів вище за течією: огляд. Аутофагія. 2014;10(7):1154–66.

44. Пантом С, Константінідіс Г, Восс С, Хан Х, Хофнагель О, Лі З, Ву Ю.В. RAB33B рекрутує комплекс ATG16L1 до фагофору через неканонічний білок, що зв’язує RAB. Аутофагія. 2020. https://doi.org/10.1080/ 15548627.2020.1822629.

45. Itoh T, Kanno E, Uemura T, Waguri S, Fukuda M. OATL1, новий аутофагосомний резидент Rab33B-GAP, регулює дозрівання аутофагосом. J Cell Biol. 2011;192(5):839–53.

46. ​​Москаленко С., Генрі Д.О., Росс К., Мірі Г., Камоніс Дж.Х., Вайт М.А. Екзоцист є ефекторним комплексом Ral. Nat Cell Biol. 2002;4(1):66–72.

For more information:1950477648nn@gmail.com