Percezione dello sforzo ossidativo: La via ROS-p53

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Lo sforzo ossidativo accade quando ci sono alti livelli delle specie reattive dell'ossigeno (ROS) nell'organismo, quello è capace di danno i lipidi, le proteine e del DNA. Lo sforzo ossidativo può accadere come conseguenza di una serie di malattie e termini, quali nei tumori, in cui le specie ossidate possono interagire con la proteina p53 del soppressore del tumore.

proteina del soppressore del tumore p53. Credito di immagine: Juan Gaertner/Shutterstock
proteina del soppressore del tumore p53. Credito di immagine: Juan Gaertner/Shutterstock

Specie reattive dell'ossigeno

Le specie reattive dell'ossigeno (ROS) sono un gruppo di composti che sono generati durante il metabolismo aerobico. Questi composti includono l'anione del superossido (O2-), perossido di idrogeno (UFF22) e radicali ossidrili (OH˙), che tutti mirano alle molecole differenti. Mentre il ROS è collegato comunemente alle molecole offensive e ad un aspetto offensivo delle patologie, possono anche segnalare le molecole utilizzate nella regolamentazione dei trattamenti di organismo normali.

La produzione del ROS viene sia dalle sorgenti interne che esterne, ma principalmente si presenta in atmosfere ricche in ossigeno. Le sorgenti interne di ROS comprendono gli enzimi metabolici e la dispersione dell'elettrone dalla catena di trasporto dell'elettrone nei mitocondri. Esternamente, il ROS può essere derivato da luce UV, dai prodotti chimici e dalla γ-radiazione.

Specie reattive principali dell
Specie reattive principali dell'ossigeno e la loro inibizione con credito di immagine degli antiossidanti: ellepigrafica/Shutterstock

p53 - Il soppressore del tumore

p53 induce la riparazione o il apoptosis in celle con DNA nocivo, come quelle che sono stati danneggiati dal ROS. In generale, è conosciuto che p53 ha un ruolo principale nel sostegno dell'integrità del genoma, ma i dettagli più fini della sua funzione sono ancora in discussione. Per esempio, p53 attivato interagisce con i geni in questione nel ciclo cellulare e nel apoptosis, ma può anche stesso individuare il danno del DNA e c'è una certa prova che direttamente interagisce fisicamente con le molecole della riparazione del DNA.

Il collegamento fra p53 e cancro è abbastanza forte, ha potuto essere preveduto ha basato sul suo ruolo centrale nel mantenimento del genoma. Più della metà dei cancri riferiti hanno mutazioni nel gene p53. Le mutazioni nel gene egualmente sono associate con le risposte diminuite agli agenti terapeutici.

Via ROS e p53

Il collegamento fra il ROS e p53 è complesso. I livelli di ROS sono intensificati in cellule tumorali confrontate alle celle in buona salute dovuto il loro iper-metabolismo e questi livelli elevati di ROS possono essere responsabili di instabilità nel genoma che quello piombo a formazione del tumore. Tuttavia, può essere più probabile che l'instabilità aumentata è dovuto perdita di p53, che gestirebbe altrimenti la stabilità genomica. Come forze di opposizione in tali patologie, è supposto, con una certa prova per supportarlo, che uno degli obiettivi principali di p53 sia di gestire i livelli di ROS.

Una via con cui il ROS e p53 sono collegati è collegata con una mutazione genetica che accade comunemente come risposta al ROS. La mutazione, un residuo 8-oxoG, tira giù una proteina p53 con due proteine della via bassa della riparazione di asportazione: hOGG1 e SCIMMIA. La presenza di p53 migliora significativamente la SCIMMIA e l'attività di hOGG1, permettendoli di asportare efficientemente il residuo 8-oxoG. Tali vie direttamente collegano p53 a danno di ROS e li confermano come forze di opposizione.

Un altro modo con cui p53 ed il ROS sono creduti per essere collegati è attraverso il metabolismo di p53-manipulated. Affinchè crescita del tumore proliferino, c'è un bilanciamento fra i livelli sani p53 ed i livelli elevati di ROS. Una funzione da cui questa può accadere involontario è con produzione antiossidante regolamentata da p53. Regolamentando i geni del metabolismo e dell'antiossidante piuttosto che i geni di apoptosis e del ciclo cellulare, p53 può mirare a diminuire il ROS da attività antiossidante incoraggiante, che può causare i buoni stati del tumore. Ancora, tali modelli complicano la terapia del cancro mentre può essere nell'interesse del paziente ai più bassi livelli di ROS inibire la segnalazione o elevare i livelli di ROS per uccidere le cellule tumorali.

Certi moduli di cancro possono direttamente gestire la funzione p53. La leucemia di Promyelocytic (PML) modifica l'organizzazione dei domini di reclutamento chiamati enti nucleari. Gli organismi nucleari a loro volta reclutano le proteine p53 e gestiscono la sue abbondanza e/o funzione. Le celle di PML possono percepire e sviluppare il ROS e non possono attivare correttamente gli obiettivi p53. Questo modulo di cancro ha alcuni beni antiossidanti, ma anche incoraggia i cambiamenti indotti dal ROS ed altera i tratti cellulari quali proliferazione e metabolismo.

Sorgenti

  1. Achanta G. e Huang P. (2004). Ruolo di p53 nella percezione del danno ossidativo del DNA in risposta agli agenti digenerazione dell'ossigeno reattivo. Ricerca sul cancro. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-04-0494
  2. Schieber M. e Chandel N.S. (2015). Funzione di ROS nella segnalazione redox e nello sforzo ossidativo. Biologia corrente. https://doi.org/10.1016/j.cub.2014.03.034
  3. Niwa-Kawakita M., et al. (2017). PML è un sensore di ROS che attiva p53 sopra lo sforzo ossidativo. Giornale di medicina sperimentale. https://doi.org/10.1084/jem.20160301

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Last Updated: Oct 1, 2019

Sara Ryding

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Sara Ryding

Sara is a passionate life sciences writer who specializes in zoology and ornithology. She is currently completing a Ph.D. at Deakin University in Australia which focuses on how the beaks of birds change with global warming.

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