Yulia Andreevna Gnennaya.
4 Tikhoretsky Prospekt, St. Petersburg 194064
Юлия Андреевна Гненная.
194064 Санкт-Петербург, Тихорецкий проспект, 4
4 Tikhoretsky Prospekt, St. Petersburg 194064
194064 Санкт-Петербург, Тихорецкий проспект, 4
4 Tikhoretsky Prospekt, St. Petersburg 194064; Bld. 8, 10 Pogodinskaya St., Moscow 119121
194064 Санкт-Петербург, Тихорецкий проспект, 4; 119121 Москва, ул. Погодинская, 10, стр. 8
In normal tissue, cellular homeostasis is largely driven by two catabolic pathways: apoptosis and autophagy. Apoptosis, or programmed cell death, is regulated by pro-apoptotic factors, and promotes the removal of problematic cells. Autophagy, which in turn includes three forms: macro-, micro-, and chaperone-mediated autophagy, can promote both cell survival by selectively removing potentially apoptosis-inducing factors and raising the threshold of stress required for the induction of cell death. Recently, evidence has been accumulating suggesting the existence of common molecular pathways between autophagy and apoptosis, as well as the influence of the extracellular matrix on these processes. One of the important enzymes involved in the coordination and regulation of these processes is transglutaminase 2 (TG2). Different types of TG2 activities are involved in maintaining the dynamic balance between extracellular matrix and intracellular autophagy/apoptosis processes, while dysregulation of these processes may contribute to the pathogenesis of various human diseases, including oncogenesis. For example, TG2 can promote the degradation of pro-apoptotic proteins and the survival of renal cell carcinoma cells under nutrient-deficient conditions by modulating the autophagy process. In cells of various tissues deprived of TG2, aggregates of ubiquitinated proteins and damaged mitochondria are observed, which in turn induces proteotoxic stress and cell death. conversely, the transamidase activity of TG2 was observed to inhibit anti-apoptotic signaling in a human leukemic monocytic lymphoma model. In the present review, a number of important functions of TG2 in oncogenesis are described, along with the dual role of TG2 in modulating such opposite processes as cell survival and cell death.
В нормальной ткани клеточный гомеостаз в значительной степени обусловлен двумя катаболическими путями: апоптозом и аутофагией. Апоптоз, или запрограммированная клеточная гибель, регулируется проапоптотическими факторами и способствует уничтожению поврежденных клеток. Аутофагия, в свою очередь, включающая в себя 3 формы – макро-, микро- и шаперон-опосредованную аутофагию, – может как способствовать выживанию клеток путем избирательного удаления факторов, потенциально вызывающих апоптоз, так и повышать порог стресса, необходимого для индукции клеточной гибели. В последнее время накапливаются данные, свидетельствующие о существовании общих молекулярных путей между аутофагией и апоптозом, а также о влиянии каспазного матрикса на данные процессы. Одним из важных ферментов, участвующих в координации и регуляции этих процессов, является трансглутаминаза 2 (TG2). Различные типы активностей TG2 вовлечены в поддержание динамического баланса между внутриклеточным матриксом и внутриклеточными процессами аутофагии/апоптоза, в то время как их дерегуляция может способствовать развитию патогенеза различных заболеваний человека, включая онкогенез. Например, известно, что TG2 может благоприятствовать деградации проапоптотических белков и выживанию клеток почечно-клеточной карциномы в условиях недостатка питательных веществ, модулируя процесс аутофагии. В клетках различных тканей, лишенных TG2, наблюдается скопление агрегатов убиквитинированных белков и поврежденных митохондрий, что вызывает протеотоксический стресс и клеточную смерть. Наоборот, трансамидазная активность TG2 была замечена в ингибировании антиапоптотических сигналов на модели лейкемической моноцитарной лимфомы человека. В данном обзоре описываются важные функции TG2 в онкогенезе, а также подчеркивается двойственность роли этого фермента в модуляции таких противоположных процессов, как выживание клеток и их гибель.