Apoptotischer Protease-Aktivierungsfaktor-1 (Apaf-1)

Apoptose ist eine Form des programmierten Zelltods in multizellulären Organismen. Ihre Fehlfunktion spielt eine entscheidende Rolle bei verschiedenen menschlichen Krankheiten, wie Krebs und neurologischen degenerativen Störungen. Beim Prozess der Apoptose wird ein Komplex, das so genannte Apoptosom, aus dem apoptotischen Protease-Aktivierungsfaktor-1 (Apaf-1), Procaspase-9 und Cytochrom c/dATP gebildet. Das Apoptosom besteht aus sieben Molekülen von Apaf-1, die in einer symmetrischen, radförmigen Struktur angeordnet sind. Apaf-1 enthält eine N-terminale Caspase-Rekrutierungsdomäne (CARD), die für die Rekrutierung von Caspase-9 verantwortlich ist, eine nukleotidbindende Oligomerisierungsdomäne (NOD) und 13 WD40-Wiederholungen, von denen man annimmt, dass sie mit Cytochrom c interagieren. Die Oligomerisierung von Apaf-1 führt zu einer Autoaktivierung von Procaspase-9, die ihrerseits Caspase-3 spaltet, was schließlich zum Zelltod führt. Die Struktur des Apoptosoms stellt somit ein zelluläres „Todesrad“ dar. In vielen Zelltypen ist das Apoptosom für die stressinduzierte Apoptose entbehrlich, und es dient eher der Verstärkung als der Initiierung der Caspase-Kaskade und muss in bestimmten Zelltypen eine größere Bedeutung haben.