Transduksi Sinyal oleh Faktor Tumor Nekrosis (TNF)

Ditulis oleh Imam Adi

Faktor tumor nekrosis (TNF) adalah nama dari suatu aktivitas yang dihasilkan oleh makrofag-makrofag yang diaktipkan dimana menginduksi nekrosis hemorrhagic dari tumor-tumor yang dicangkok di dalam tikus-tikus dan membunuh menjelma lini sel di dalam kultur. Pada awalnya faktor tumor nekrosis disintesis sebagai suatu preprotein dari 233 asam amino,  dari yang mana N-terminal 76 asam amino itu akan dipindahkan kemudiannya. Sebanyak 157 asam amino merubah wujud dari faktor tumor nekrosis ada yang sebagai suatu trimer 52-kd dari subunit-subunit serupa. Faktor tumor nekrosis dikenal sebagai suatu sitokin pleiotropik dengan tindakan yang sangat berbahaya dan menguntungkan antara lain dalam mengatur respon imun dan respon peradangan itu mempunyai antiviral, mitogenik, dan banyak aktivitas lain.

Reseptor Faktor Tumor Nekrosis

          Aktivitas dari sinyal faktor tumor nekrosis dilakukan oleh dua sel yang peka rangsangan permukaan sel yang terpisah. TNF reseptor 1 (TNF-R1) dan TNF reseptor 2 (TNF-R2) berbagi 28% identitas di dalam daerah ekstraseluler ikatan ligan mereka. Ikatan TNF mempengaruhi sel yang peka terhadap rangsangan trimerization 12 yang memulai proses transduksi sinyal. TNF-R1 dan TNF-R2 mempunyai TNF sel besar yang peka terhadap rangsangan yang digambarkan oleh ikatan yang kaya akan sistein dari daerah ikatan ligan. Daerah-daerah intrasel (ICDS) dari reseptor TNF tidak spesifik dalam aktivitas enzim dan sebagian besar tidak berhubungan kepada satu sama lain, dengan urutan asam amino yang utama dari ICDs, dari kedua reseptor TNF dengan sepenuhnya tidak bertalian.

Reseptor Dua TNF Sinyal Komplek

            Garis sel-T Tikus sitotoksik berisi TNF-R2, tetapi bukan TNF-R1. Murine TNF merangsang perkembangbiakan dan pengaktifan di dalam sel-sel ini. Ini aktivitas yang sama dilihat pada respon kepada manusia TNF di dalam sel-sel CT6 secara transfected tetap menyatakan bahwa manusia TNF-R2. Studi tentang penghapusan mutan TNF-R2 di sel-sel CT6 menimbulkan identifikasi suatu daerah asam amino di dalam ICD yang diperlukan untuk pemberian sinyal. Protein-protein dari 45, 56, 66, dan 68-kd ditemukan untuk mengikat  kepada daerah ini TNF-R2 dan dibersihkan oleh kromatografi afinitas.

            Protein-protein 45-kd dan 56-kd masing-masing disebut TRAF1 dan TRAF2. Urutan protein dan  mengadakan percobaan kloning DNA komplementer TRAF1 dan TRAF2 diungkapkan itu adalah protein-protein baru berisi suatu C-terminal "TRAF" daerah dari sekitar 230 asam amino. Daerah TRAF dibagi menjadi dua subdomains, TRAF-N dan TRAF-C, yang mana kira-kira 33% dan 63% identitas urutan, berturut-turut. TRAF1 dan TRAF2 dapat membentuk kedua-duanya homodimers dan heterodimers melalui daerah-daerah TRAF mereka, tetapi hanya TRAF2 saling berhubungan secara langsung dengan interaksi TNF-R2.17 ini terjadi melalui TRAF-C subdomain. Dengan demikian, pemurnian awal dari TRAF1 adalah suatu konsekuensi dari TRAF2-TRAF1 heterodimer yang menghubungkan dengan TNF-R2. Arah utara menunjukkan bahwa TRAF2 ekspresi ada dimana mana, sedangkan TRAF1 dinyatakan di suatu tisu spesifik. Oleh karena itu, tergantung pada jenis sel, padahal suatu TRAF2-TRAF2 atau suatu kompleks TRAF1-TRAF2 dapat ditemukan bersama-sama dengan TNF-R2.

            Protein-protein 68-kd dan 66-kd yang dibersihkan dan masing-masing diberi nama penghambat selular dari protein apoptosis 1 dan 2, atau c-IAP1 dan c-IAP2. Protein-protein ini dari sudut strukturnya serupa dengan penghambat-penghambat bakuloviral dari protein-protein apoptosis (IAPS), yang hanya sekitar 30 kd di dalam ukuran, tetapi seperti c-IAPs yang binatang menyusui, berisi suatu C-terminal cincin dan satu bakulovirus N-terminal IAP pengulangan (BIR) motif. Karena bakulovirus IAPs mencegah apoptosis dari sel-sel serangga secara karena virus yang kena infeksi/menyebar, ada kemungkinan bahwa c-IAPs yang binatang menyusui adalah juga dilibatkan di dalam menyediakan perlindungan melawan terhadap kematian sel. c-IAP1 RNA kurir dinyatakan di dalam semua jaringan, sedangkan ekspresi c-IAP2 adalah yang dinyatakan Iebih menyukai di dalam sel-sel dari system18 yang kebal Neither c-IAP1 maupun c-IAP2 saling berhubungan dengan TNF-R2 secara langsung. motif-motif BIR dari cIAPs saling berhubungan dengan daerah-daerah TRAF-N dari kedua-duanya TRAF1 dan TRAF2. TRAF1-TRAF2 heterodimer merekrut kedua-duanya c-IAP1 dan c-IAP2 kepada kompleks TNF-R2.

            TNF-R2 adalah mampu memberi sinyal NF-B pengaktifan dalam beberapa jenis sel. Oleh karena itu, empat protein yang individu di dalam manusia 293 sel dalam percobaan untuk meniru TNF-induksi pengumpulan reseptor. Hanya TRAF2 ditemukan untuk mengaktifkan NF-B. Suatu mutan TRAF2 yang kekurangan cincin N-terminalnya berkelakuan sebagai suatu mutan negatif yang dominan dan bertindak sebagai penghambat dari TNF-R2 menengahi NF-B activation. TRAF2 dapat juga mengaktifkan jalan kecil pemberian sinyal mendorong ke arah pengaktifan kinase Jun N-terminal (JNK).

            TNF-R2, TRAF1, TRAF2, dan c-IAPs membentuk suatu kompleks TNF-R2 ketika yang lebih tepat di suatu proses adalah TNF independent. Untuk menentukan apakah TRAFs dan c-IAPs dihubungkan dengan TNF-R2 di bawah kondisi-kondisi yang fisiologick, endogin TNF-R2 diuji oleh pengendapan imun di dalam sel-sel CT6 yang nontransfected sebelum dan sesudah perawatan TNF. TNF-R2 kompleks imun berisi TRAF2 hanya setelah perawatan TNF (hasil-hasil yang tak diterbitkan). Karena TRAF2 diperlukan untuk komponen-komponen yang lain dari kompleks TNF-R2 untuk saling berhubungan dengan sel yang peka rangsangan, seluruh pemberian isyarat kompleks harus yang diikat di suatu proses ligan tergantung.

Reseptor Satu TNF Sinyal Kompleks

 TNF-R1 berisi suatu daerah kematian dari kira-kira 80 asam amino dalam  ICDnya bahwa isyarat-isyarat dua aktivitas yang penting : apoptosis dan NFB activation. mencari protein-protein yang saling berhubungan dengan ICD dari TNF-R1 menimbulkan identifikasi sel yang peka rangsangan TNF yang berhubungan daerah kematian (TRADD), suatu protein 34-kd sitoplasmik yang mengisi suatu daerah kematian C-terminal dengan identitas urutan 30% sampai akhir hayat daerah dari TNF-R124 TNF-R1 dan TRADD saling berhubungan melewati daerah-daerah kematian mereka masing-masing, yang mana juga mampu diri sendiri. Overexpression TRADD mempengaruhi apoptosis dan mengaktifkan NFB. TRADD dan TNF-R1 bukanlah preassosiasi, tetapi saling berhubungan mengikuti TNF-menengahi pengumpulan sel yang peka rangsangan.

Komponen-komponen tambahan dari TNF-R1 apoptosis dan NFB jalan kecil pengaktifan diidentifikasi oleh dua pemanfaatan layar bastar TRADD seperti "umpan". Protein-protein TRAF2, FADD, dan protein sel yang peka rangsangan yang saling berinteraksi diperoleh. Masing-masing protein ini muncul untuk berperanan dalam TNF-R1 pemberian sinyal. Sebagai tambahan, c-IAP1 adalah suatu komponen dari kompleks TNF-R1 sebagaimana ada pada pengendapan imun dari TNF-R1. Suatu peran yang diusulkan untuk masing-masing protein ini di pemberian isyarat TNF-R1 dibahas di bawah.

TRAF2

          Daerah N-terminal dari TRADD saling berhubungan dengan daerah TRAF-C dari TRAF2, dan daerah kematian dari TRADD saling berhubungan dengan daerah kematian dari TNF-R1. Hasil-hasil ini mengusulkan bahwa TRADD akan berfungsi sebagai satu protein orang yang mengadaptasikan bahwa bisa secara serempak mengikat TRAF2 dan TNF-R1. Ramalan ini sudah ditetapkan di dalam kedua-duanya sistem overexpression dan endogin. Kehadiran dari TRAF2 di dalam kompleks TNF-R1 diusulkan yang memungkinkan memainkan suatu peran yang serupa di pemberian isyarat TNF-R1 dan TNF-R2. Overexpression dari suatu mutan lesapan N-terminal TRAF2 menghalangi NF-B pengaktifan oleh TNF-R1, tetapi tidak punya pengaruh di apoptosis. Hasil-hasil ini mengusulkan bahwa TRAF2 berperanan dalam NF-B pengaktifan oleh kedua-duanya sel yang peka rangsangan TNF, tetapi itu adalah mungkin tidak melibatkan di dalam pemberian isyarat apoptosis.

            Targeting gen dilaksanakan untuk menghasilkan tikus-tikus kekurangan TRAF2.28. Tikus-tikus ini nampak normal pada kelahiran, tetapi menjadi meninggal dan kerdil secara prematur. Timosit-timosit dan janin hati hematopoietic hal-hal janin sensitif kepada kematian sel TNF-induksi. TRAF2-kurang baik fibroblas-fibroblas berkenaan dengan janin mempunyai pengaktifan JNK cacat, hanya dekat pengaktifan NF-B normal sebagai jawaban atas perawatan TNF. Hasil-hasil ini mempertunjukkan bahwa suatu jalan kecil TRAF2-independent ada untuk pengaktifan TNF-induksi NF-B.

FADD

            FADD adalah suatu daerah itoplasmik yang telah mati berisi protein yang saling berhubungan dengan daerah kematian dari FADD, salah satu reseptor TNF. FADD juga mempunyai satu daerah efektor kematian N-terminal. Daerah efektor kematian dari FADD mengambil protease sistein caspase-8 ke kompleks pemberian isyarat FADD di mana caspase-8 diaktifkan dan memulai Fas-mediated apoptosis.

            Daerah-daerah kematian dari TRADD dan FADD saling berhubungan secara efisien. FADD tidak saling berhubungan secara langsung dengan TNF-R1, tetapi direkrut oleh TRADD kepada kompleks TNF-R1 ketika ketiga  protein tersebut bersifat overexpress. Hal ini menyatakan bahwa daerah-daerah kematian dapat membentuk kompleks-kompleks lebih besar dari dimmer-dimmer, dan bahwa FADD bisa dilibatkan di TNF-R1 menengahi pemberian isyarat. Suatu penghapusan mutan  FADD yang kekurangan N-terminalnya 79 asam amino adalah suatu penghambat yang kuat dari kematian sel menengahi TNF-R1, tetapi tidak memiliki pengaruh di pengaktifan saat menengahi TNF-R1 NFB, menunjukkan bahwa FADD bukan bagian dari jalan kecil yang belakangan. Meskipun usaha yang cukup, kita tidak mampu untuk menunjukkan FADD itu menjadi bagian dari kompleks TNF-R1 di dalam sel-sel yang nontransfected (hasil-hasil yang tak diterbitkan). Untuk menunjuk pertanyaan ini, kita menghasilkan FADD-deficient tikus-tikus. Tikus-tikus ini meninggal sebelum 115 hari kehamilan. Bagaimanapun, FADD fibroblas-fibroblas mutan berkenaan dengan janin batal diuji. TNF-R1 pengaktifan tidak mempengaruhi apoptosis di dalam sel-sel ini, mempertunjukkan bahwa FADD diperlukan untuk TNF-mediated apoptosis.

RIP

            RIP adalah suatu protein kinase yang dimana berisi suatu daerah kematian C-terminal. Mula-mula digambarkan sebagai suatu protein Fas-interacting. RIP menyatakan bahwa tidak saling berhubungan dengan Fas di dalam sel-sel binatang yang menyusui. TRADD saling berhubungan dengan RIP dan calon-calon RIP ke kompleks TNF-R1. Mengikuti TNF perawatan, RIP direkrut ke kompleks TNF-R1 di dalam sel-sel yang "nontransfected".

 RIP mengaktifkan NF-B dan JNK ketika overexpressed. Aktivitas dari keduanya untuk berada di daerah-daerah kinase dan daerah intermediet. Daerah kematian C-terminal dari RIP adalah suatu penghambat negatif dominan efektif dari sangat pengaktifan induksi TNF, NF-B, dan JNK. Data ini mengusulkan suatu RIP yang diperlukan untuk pengaktifan antara TNF, NF-B, dan JNK. Bagaimanapun, gen yang mengarahkan eksperimen-eksperimen dipertunjukkan bahwa RIP kekurangan mengakibatkan pengaktifan induksi TNF dan NF-B cacat tetapi tidak mempengaruhi pengaktivan induksi TNF dan JNK.

c-IAP1

            Mengikuti perawatan TNF, endogin TNF-R1 kompleks dari sel-sel HeLa dan U937 berisi c-IAP1. Sebelum perawatan TNF, kompleks c-IAP1 yang ditemukan dengan TRAF2, mengusulkan TRAF2 merekrut c-IAP1 ke TNF-R1. Rekonstitusi mengadakan percobaan mengkonfirmasikan bahwa c-IAP1 perekrutan ke TNF-R1 memerlukan kedua-duanya TRADD dan TRAF2. Peran dari c-IAP1 di pemberian sinyal TNF-R1 tetap yang tidak pasti pada sekarang. Bagaimanapun, "overexpression" c-IAP1 dan c-IAP2 bersama-sama menghalangi antara TRADD apoptosis (hasil-hasil yang tak dikemukakan).

SODD

            Karena daerah kematian dari TNF-R1 dapat berdiri sendiri, suatu mekanisme harus ada yang mana mencegah pengumpulan sel yang peka rangsangan yang tidak diatur dan pemberian sinyal. SODD secara langsung saling berhubungan dengan daerah kematian dari TNF-R1 di bawah kondisi-kondisi fisiologi normal. Ketika TNF-R1 terikat pada SODD, itu tidak bisa secara serempak saling berhubungan dengan TRADD. Suatu peran pemberian sinyal yang langsung dari SODD belum dipertunjukkan.

Struktur dari Kompleks Sinyal TNF-R1

            Di dalam model untuk pemberian sinyal TNF-R1 kompleks, TNF-R1 dihubungkan dengan SODD sebelum interaksinya dengan TNF. Mengikuti perawatan TNF, TNF-R1 trimerizes dan SODD adalah bebas dari sel yang peka rangsangan. Daerah-daerah kematian dari TNF-R1 lalu mengaitkan dan menstabilkan sel yang peka rangsangan yang dikumpulkan. TRADD, yang secara normal ada sebagai yang mana suatu monomer atau dimmer, seperti itu mampu mengaitkan dengan daerah kematian dari TNF-R1. Interaksi ini membiarkan TRADD untuk menjadi satu protein yang mengadaptasikan bahwa mengikat dan mengambil protein-protein pemberian sinyal lain. N-terminus dari TRADD merekrut TRAF2 dan daerah kematian dari TRADD merekrut RIP dan FADD kepada kompleks TNF-R1. Masing-masing tiga protein yang direkrut ini aktifkan suatu jalan kecil pemberian isyarat yang terpisah. Suatu model dari proses perakitan untuk kompleks TNF-R1 ditunjukkan di dalam :

Kesimpulan

          Mekanisme-mekanisme dengan sinyal-sinyal TNF begitu banyak respon yang berbeda. TNF sel yang peka rangsangan dan protein-protein pemberian sinyal mereka yang dihubungkan. Berbagai kombinasi-kombinasi dari tiga kelas yang terpisah dari protein-protein pemberian sinyal, TRAFs, c-IAPs, dan daerah kematian yang berisi protein-protein direkrut kepada sel yang peka rangsangan di proses-proses TNF yang berdiri sendiri. Komposisi suatu kompleks pemberian isyarat di suatu jenis sel yang diberi adalah tergantung pada banyak faktor-faktor dan mungkin untuk mempengaruhi keputusan-keputusan selular penting, seperti apakah sel itu akan mengalami apoptosis atau mengaktifkan gen-gen yang dilibatkan di dalam respon peradangan. Kompleks-kompleks sel yang peka rangsangan TNF menyediakan suatu paradigma untuk mekanisme-mekanisme pemberian sinyal yang digunakan oleh reseptor TNF yang lain.