CC BY
752
Стресс эндоплазматического ретикулума: цитологический сценарий патогенеза заболеваний человека
Акад. РАН и РАМН И.И. ДЕДОВ, проф. О.М. СМИРНОВА*, А.С. ГОРЕЛЫШЕВ
Stress of endoplasmic reticulum: the cytological "scenario" of pathogenesis of human diseases
I.I. DEDOV, O.M. SMIRNOVA, A.S. GORELYSHEV
ФГБУ «Эндокринологический научный центр» Минздрава РФ, Москва
Феномен «стресса» эндоплазматического ретикулума (ЭР) привлекает все большее внимание. Современные данные позволяют рассматривать дисфункцию ЭР как обшее звено многих заболеваний человека, среди них — онкопатология, нейродегенеративные и вирусные заболевания. Особое значение перегрузка ЭР имеет для клеточных популяций, активно секретирующих белок, поскольку для развития стресса ЭР огромное значение имеет нарушение фолдинга белка. Это обстоятельство может сформировать новое понимание такого заболевания, как сахарный диабет. В данной работе обобщаются современные представления о биохимических основах стресса ЭР и рассматриваются ключевые сигнальные пути компенсации и проапоптоза.
Ключевые слова: стресс эндоплазматического ретикулума, фолдинг белка, сахарный диабет, сигнальные пути.
The phenomenon of stress of endoplasmic reticulum (ER) attracts an increasingly higher attention of the researchers. The available data suggest that ER dysfunction is a common component of many human pathologies including oncological diseases and neurodegenerative viral diseases. Stress of ER is of special significance in the cell populations actively secreting proteins because protein folding disturbances play an important role in its development. This fact opens up prospects for the better understanding of pathogenesis of diabetes mellitus and some other diseases. The present work summarizes the current concepts of biochemical mechanisms underlying stress of endoplasmic reticulum and elucidates the key signal pathways for its compensation and proapoptosis.
Key words: stress of endoplasmic reticulum, protein folding, diabetes mellitus, signaling mechanisms.
Эндоплазматический ретикулум (ЭР) — обширная мембранная органелла, играющая важнейшую роль в жизнеобеспечении эукариотической клетки. Неполный список ее функций включает синтез и модификацию белков, буферизацию кальция, синтез стероидов и участие в построении внутриклеточных мембран. Кроме того, ЭР принимает участие во многих сигнальных путях, регулирующих экспрессию генов и апоптоз. Во многих типах клеток (в первую очередь, специализирующихся на секреции белка) ЭР принадлежит значительная часть внутриклеточных мембран — до 50% в гепатоцитах и до 20% в р-клетках островков Лангерганса [1, 2], что делает его одной из крупнейших органелл эукариот [3]. Мембрана ЭР составляет единое целое с оболочкой клеточного ядра. Полость ЭР открывается непосредственно в перинуклеарное пространство, что благоприятствует контакту сигнального аппарата ЭР с генетическим материалом. Ряд авторов [3, 4, 6] рассматривают ядерную оболочку как домен ЭР. Нами было показано, что на начальных этапах развития клеток мембрана ядра, образуя инвагинации в цитоплазму, является первоисточником формирования мембранной системы клетки (ЭР, комплекс Гольджи), сообщающийся с перинуклеарным пространством [7]. Характерно, что если клетка выживает, например после радиационного воздействия, то сохранившаяся наружная мембрана ядра становится источником репарации мембранных систем клетки [8]. Считаем,
что этот феномен филогенетически закреплен как для одноклеточных, так и для многоклеточных биосистем. Продолжением оболочки является «шероховатый» эндоплазматический ретикулум (ШЭР), представленный комплексом уплощенных полостей, уложенных в своеобразные стопки. На цитозольной поверхности мембраны ШЭР непрерывно осаждаются рибосомы, обеспечивающие трансляцию белка непосредственно в полость ЭР через систему трансмембранных каналов. Проникнув в ШЭР, незрелые белковые молекулы подвергаются сложной ферментативной обработке, что позволяет придать правильно синтезированным пептидным цепям вторичную и третичную конформацию, а аберрантные цепи — изолировать и направить на уничтожение [5].
Периферическим регионом органеллы является «гладкий» (агранулярный) ЭР, практически свободный от рибосом. В отличие от ШЭР, гладкий ЭР — менее консервативная структура, и степень его развития существенно различается в клетках разного типа. В задачи гладкого ЭР входит синтез липидов, стероидогенез, метаболизм углеводов, контроль внутриклеточной концентрации кальция, а также метаболизация лекарственных веществ и других экзогенных продуктов [6]. Между ШЭР и «гладким» ЭР имеется переходный район, где выполняется упаковка белковых молекул в транспортные везикулы для передачи в аппарат Гольджи. Наконец, в последние годы сформировалось представление об
© Коллектив авторов, 2012 ПРОБЛЕМЫ ЭНДОКРИНОЛОГИИ, 5, 2012
*e-mail: [email protected]
особом домене ЭР, специализирующемся на поддержании контакта с митохондриями, — «мембрана, ассоциированная с митохондриями» (Mitochondria-Associated Membrane, МАМ) [9].
ЭР — это динамическая структура, которую клетка непрерывно реорганизует в соответствии со своими меняющимися потребностями, сохраняя при этом ее базовую доменную организацию [6].
Эндоплазматический ретикулум и созревание
белка
Эволюция многоклеточных организмов опирается на их способность налаживать информационные и структурные взаимосвязи между множеством разнотипных клеток. Эти опорные и сигнальные функции выполняются в основном белковыми молекулами, которые должны сохранять стабильность в межклеточном пространстве, среда которого является агрессивной для пептидных связей. Поэтому белки, предназначенные для выхода из клетки (будь то растворимые факторы или поверхностные комплексы), должны модифицироваться так, чтобы оказаться защищенными от искажения своего пространственного строения [5].
Именно ЭР обеспечивает синтез и созревание белков, предназначенных для секреции или экспозиции на поверхности клеточной мембраны. Созревание любой белковой молекулы предполагает ее «фол-динг» (от англ. to fold — «укладывать, сворачивать») — самопроизвольное приобретение единственно правильного трехмерного строения (конформации). Гликозилирование, фосфорилирование, гидрокси-лирование и другие модификации исходной белковой молекулы делают ее более стабильной во внеклеточной среде, но малопригодной для свободного пребывания внутри клетки. Поэтому созревание таких молекул должно происходить в контролируемых условиях, приближенных к характеристикам внеклеточной среды. Высокая концентрация ионов кальция и окислительные свойства содержимого полостей ЭР отвечают этому требованию [10].
Однако в чрезвычайно сложной биохимической среде ЭР тонкому процессу фолдинга угрожают многочисленные ошибки. Накопление неправильно свернутых белковых цепочек является патофизиологическим ядром «стресса ЭР» — общебиологического феномена функциональной перегрузки аппарата секреции белка. Нарушение созревания белковых молекул (проявляющееся стрессом ЭР) ведет к прекращению нормального функционирования клетки и угрожает ей гибелью.
Фолдинг и его аппаратура в эндоплазматическом
ретикулуме
Для фолдинга белковой молекулы не требуется никакой иной информации, кроме собственно аминокислотной последовательности сворачиваемой
цепи. Фолдинг — самопроизвольный процесс, т.е. белок всегда будет тяготеть к той пространственной организации, при которой свободная энергия его молекулы будет наименьшей в данных условиях [11]. Таким образом, клетка вынуждена затрачивать энергию не на придание белку правильной конформации, а на устранение факторов, которые могли бы помешать самостоятельному протеканию этого процесса.
Ситуация, при которой промежуточная форма оказывается настолько неудачной, что приводит к непредусмотренному взаимодействию с клеточными компонентами, называется «мисфолдингом» (англ. misfolding) или «ошибкой сворачивания». Мисфолдинг представляет собой реальную угрозу жизни клетки и даже многоклеточного организма в целом, создавая основу для таких состояний, как болезнь Альцгеймера [12], аутосомный пигментный ретинит [13], недостаточность а1-антитрипсина [14], онкологические заболевания [15].
ЭР представляет собой подобие внутриклеточной колыбели, где пептидные цепи имеют возможность приобрести единственную предназначенную им форму. За этой колыбелью надзирает целое семейство высокоспециализированных белков, получивших название шаперонов (фр. chaperon — наставница, няня).
Шапероны эндоплазматического ретикулума
Шапероны окружают незрелый белок, ориентируясь на ненативные детерминанты в его структуре, экранируют его, обеспечивая безопасный перебор конформаций, и удерживают в среде, богатой фолда-зами — ферментами, катализирующими его созревание. К наиболее изученным шаперонам ЭР относится индуцибельный белок BiP (binding immunoglobulin protein — белок, связывающий иммуноглобулины) [16] из подсемейства Hsp70 [17] (белков теплового шока), также обозначаемый как GRP78 (glucose-regulated protein — белок, регулируемый глюкозой). Выполняя свою основную функцию защиты фол-динга, BiP потребляет энергию в форме АТФ.
Шапероны способны защищать фолдинг, не создавая помех для модификации белка. В качестве примера можно привести содружество BiP с каль-нексином и кальретикулином — шаперонами, избирательно реагирующими на гликозилированные участки белка. Кальнексин/кальретикулиновый цикл является частью сложносочиненного механизма контроля качества созревания белка [18].
В ходе своей работы все эти шапероны связывают ионизированный кальций; таким образом, падение его концентрации внутри просвета ЭР сигнализирует о перегрузке аппаратуры фолдинга [19].
Окислительный потенциал ЭР
Существенное значение для стабилизации белковой молекулы имеет формирование дисульфид-
ных «мостиков» между боковыми цепями остатков цистеина. Однако дисульфидные связи важны и для самого процесса свертывания пептидной цепи, поскольку образование S—S мостиков резко ограничивает число возможных вариантов пространственной организации, эффективно сокращая время поиска молекулой правильной конформации [11]. Образование дисульфидных связей опосредуется ферментом PDI (протеиндисульфид-изомеразой). В окисленном состоянии он выступает в роли дис-ульфидного донора, а в восстановленном — способен к изомеризации дисульфидных связей своих ли-гандов. В клетках млекопитающих окисление PDI молекулярным кислородом осуществляется двумя родственными ферментами — Ero1-La и Ero1-Lp (первый широко распространен, а второй активен именно в клетках, секретирующих большое количество белка) [20].
Подобно процессу окислительного фосфорили-рования в митохондриях, построение дисульфидных связей Ero1-L неразрывно с образованием перекиси водорода (H2O2), что определяет его высокую концентрацию в просвете ЭР [21] и связывает созревание секретируемого белка с генерацией активных форм кислорода [22], потенциально угрожающих выживанию клетки [23]. В совокупности эти процессы носят название окислительного фолдинга.
Система ответа на мисфолдинг (UPR)
Для нормального созревания белка необходимо выверенное соответствие между биосинтетической нагрузкой и функциональной вместимостью ЭР. Результатом нарушения этого баланса является перегрузка ЭР, мисфолдинг и, в конце концов, аккумуляция в просвете ЭР неактивных или химически агрессивных белков [24]. Для того, чтобы обеспечить это динамическое равновесие, эукариоты выработали сложный гомеостатический механизм, известный как «ответ на мисфолдинг» (unfolded protein response, UPR). В настоящее время накоплен большой объем данных, указывающих на существенную роль этого (в сущности адаптивного) процесса в патогенезе ряда заболеваний человека. В частности, все больше внимания уделяется значению стресса ЭР (дезадаптивной формы ответа на мисфолдинг) в нарушении функции р-клеток островков Лангер-ганса и развитии сахарного диабета [25, 26].
Жизнедеятельность клеток, специализирующихся на секреции белка (например, клеток гипота-ламо-гипофизарной или иммунной систем), характеризуется фазными и резкими перепадами плотности потока белка, проходящего через ЭР. С началом новой фазы секреции нагрузка на пул шаперонов критически возрастает, что делает необходимым срочное увеличение его функциональной емкости. С этой целью система UPR индуцирует экспрессию генов, кодирующих факторы созревания (шаперо-
ны, оксидоредуктазы, фолдазы и пр.). Однако не все изменения функциональных запросов к ЭР являются преходящими. В некоторых случаях изменение нагрузки связано со сменой фенотипа клетки в ходе ее конечной специализации, и тогда UPR принимает на себя роль медиатора дифференцировки. В других случаях стресс ЭР оказывается настолько большим, что адаптация к нему становится невозможной, и тогда система UPR начинает передавать сигналы смерти [27].
Адаптивная стадия UPR: снижение
биосинтетической нагрузки
С биохимической точки зрения, UPR представляет собой комплекс диверсифицированных, но тесно взаимосвязанных сигнальных ветвей, объединенных общим триггерным механизмом. Этот механизм представлен триадой трансмембранных белков —PERK, IRE1 и ATF6, каждый из которых имеет регуляторный домен, погруженный в просвет ЭР. В нормальных физиологических условиях этот домен связан шапероном BiP. При возрастании нагрузки на аппаратуру ЭР, содержание свободных шаперонов в его просвете закономерно падает, и BiP отделяется, чтобы выполнить свою основную функцию защиты созревания белка. Освободившись от связи с BiP, PERK, IRE1 и ATF6 встраиваются в стрессорные сигнальные пути. Таким образом, у ЭР существует группа сенсоров, отслеживающих доступность внутрипросветных шаперонов [26].
PERK подавляет общую трансляцию белка
Понимание гомеостатического значения перегрузки ЭР пришло с изучением редкого аутосомно-рецессивного заболевания — синдрома Wolcott— Rallison, характеризующегося ранним дебютом сахарного диабета с поражением костной, нервной, почечной и печеночной тканей. Это состояние обусловлено мутацией гена EIF2AK3, кодирующего фермент PERK [28, 29].
PERK — трансмембранный белок ЭР, им особенно богаты клетки, обильно секретирующие белок. Утрачивая связь с BiP, разрозненные молекулы PERK начинают формировать кластеры в плоскости мембраны ЭР. Подобная олигомеризация делает возможным транс-аутофосфорилирование, увеличивающее афинность этого фермента к eIF2a (eukaryotic initiation factor 2 — эукариотический фактор инициации 2 типа) [30].
eIF2a — ключевой участник трансляции белка, поскольку он отвечает за связывание 40S-субъеди-ницы рибосом с tRNAimet (инициирующей метиони-новой тРНК), которая «распознает» старт-кодон мРНК и начинает синтез пептидной цепи [31]. Выполняемое PERK фосфорилирование подавляет активность eIF2a и тормозит биосинтез белка в клетке.
PERK является частью целого семейства белков (GCN2, PKR, PKZ, HRI), все члены которого имеют гомологичные каталитические домены, но различаются регуляторным. Например, наиболее эволюционно древний GCN2 подавляет трансляцию белка в ответ на аминокислотное голодание [32], PKR (протеинкиназа, активируемая РНК) и PKZ известны как компоненты антивирусной защиты эукариот [33], а HRI активируется при желе-зодефицитных состояниях [34]. Таким образом, UPR оказывается единой системой антистрессовой регуляции белкового синтеза в эукариотических клетках.
Интересно, что у людей с синдромом Wolcott— Rallison имеются схожие клинические черты с мышами PERK —/—, которые рождаются с нормально функционирующим островковым аппаратом поджелудочной железы. В первые часы своей жизни эти мыши демонстрируют усиленный инсулиновый ответ на стимуляцию глюкозой. Однако в течение ближайших недель у них развивается полная картина сахарного диабета из-за прогрессирующей деструкции ß-клеток [29, 30].
IREIa разрушает мРНК, кодирующие
секреторные белки
IREIa (a-изоформа инозитолзависимого фермента 1-го типа) — распространенный трансмембранный белок, чей регуляторный домен, как и у PERK, в норме связан с BiP. С-концевой отдел IRE1a, обращенный в цитоплазму, формирует два домена — с киназной и эндорибонуклеазной активностью соответственно. После отделения BiP происходит димеризация, располагающая киназные домены «лицом к лицу» [35]. Происходящее при этом аутофосфорилирование вызывает смену конформа-ции IRE1a, открывающую нуклеазные центры ее димеров и располагающую их «спина к спине» [36]. В результате IREIa (и его интестинальная изоформа IRElß) ограничивает трансляцию необычным способом, вызывая селективную деградацию ряда мРНК прямо в цитоплазме. В качестве примера можно привести разрушение мРНК CD59 в HeLa-клетках [37] и мРНК фактора MTP (микросомаль-ного переносчика триглицеридов) в эпителии кишечника, что тормозит синтез хиломикронов [38]. Кроме того, имеются данные об IRE1a-опосредованной деградации мРНК проинсулина при хронической гипергликемии [39]. Среди мишеней IRE1a находится и ее собственная мРНК, что обеспечивает саморегуляцию процесса [40]. J. Weissman и соавт. [41] предложили термин RIDD («regulated IRE 1-dependent decay» — контролируемая IREl-опосредованная деградация) для определения этого грубого, но эффективного механизма, позволяющего клетке выиграть время в период критической нагрузки на ЭР.
UPR как диалог эндоплазматического ретикулума с ядром
Описанные выше механизмы предохраняют ЭР от острой перегрузки [42], однако клетка все еще сталкивается с необходимостью увеличения его пропускной способности. Решением проблемы является синтез дополнительных шаперонов. Ниже рассматривается синтаксис общения ЭР с ядром клетки.
PERK активирует транскрипцию генов в привилегированном режиме
После активизации PERK клетка попадает в парадоксальную, на первый взгляд, ситуацию, где для увеличения пула шаперонов ей необходимо преодолеть только что возведенную блокаду биосинтеза белка. Это достигается, в частности, привлечением активирующего транскрипционного фактора 4 (ATF4), индуцирующего экспрессию генов шаперонов ЭР и факторов антиоксидантной защиты. Матрица ATF4 имеет лидирующую последовательность («5'-нетранскрибируемый регион»), которая заключает цепочку нуклеотидных остатков от сайта начала транскрипции (TSS) до старт-кодона, открывающего рамку считывания собственно белкового кода. Лидирующая последовательность не содержит информации о строении белка, она регулирует считывание следующего за ней кода.
В лидирующей последовательности содержатся две открытые рамки считывания (uORF). Рибосома последовательно сканирует матричную РНК ATF4 — c начала молекулы и до конца uORFl. Достижение терминирующего кодона в конце uORFl приводит к диссоциации рибосомы на 40S- и 60S-субъединицы, что требует времени для повторного запуска трансляции. Между тем 40S-субъединица рибосомы удерживает контакт с мРНК и продолжает двигаться вдоль нее по лидирующей последовательности.
uORFl и uORF2 разделены участком бессмысленного кода, и в нормальных физиологических условиях, когда нет дефицита eIF2a (а также ГТФ, энергию которого eIF2a затрачивает) рибосома ре-инициирует трансляцию между ними. В этом случае происходит считывание uORF2, за которой расположен старт-кодон, и он будет «пропущен» рибосомой. Соответственно построение аминокислотной цепочки так и не начинается. Напротив, при дефиците активного (нефосфорилированного) eIF2a (или энергии для его работы) рибосома восстанавливается уже после uORF2, получая, таким образом, возможность прочесть старт-кодон и начать построение белка [43]. Таким образом, ряд «молчащих» генов будет прочитан именно в стрессовой ситуации, причем их активация не зависит от работы сигнальных путей. Эти стрессорные гены активируются неспецифическим образом — без какой-либо инструкции — просто в силу законов кинетики химических процессов.
Иными словами, в состоянии стресса ЭР, сопровождающегося общим подавлением трансляции и дефицитом ключевого тройственного комплекса eIF2a/ГТФ/tRNAimet, некоторые белки получают приоритет, транслируясь более эффективно [44]. Фосфорилирование eIF2a является конечным эффектом ряда других путей, сигнализирующих о развитии в клетке стрессов различной модальности. В этой связи вышеописанный транскрипционный механизм получил название «интегральной реакции на стресс» («integrated stress response», ISR) [45].
Активность PERK имеет значение не только на клеточном, но и на тканевом уровне; в частности, известно, что PERK тормозит пролиферацию, приостанавливая клеточный цикл в фазе G1 в условиях выраженной гипоксии, что позволяет клетке сэкономить энергию и «переждать» неблагоприятный период [46].
PERK двояко усиливает антиоксидантную
защиту
Способность ATF4 индуцировать гены антиок-сидантной защиты поддерживается дополнительным партнером PERK — Nrf2. Этот транскрипционный фактор обладает широким потенциалом действия, активируя промоторы антиоксидантов, ферментов детоксикации, шаперонов, а также медиаторов пролиферации и выживания клеток. Фосфори-лирование посредством PERK увеличивает его стабильность [47].
Таким образом, помимо прочих эффектов, сигналы PERK усиливают устойчивость клетки к окси-дативному стрессу.
IREla-опосредованный запрос к ядру: активация
посредством сплайсинга
Помимо своей способности «цензурировать» поступающий из ядра код, IRE1a усиливает экспрессию определенных генов, используя свой эндо-нуклеазный центр для специфического сплайсинга мРНК мощного транскрипционного фактора XBP1. XBP1 транскрибируется в нечитаемой форме, но в условиях стресса ЭР IRE1a удаляет 26-нуклеотид-ный интрон, что приводит к сдвигу рамки считывания и трансляции биологически активной формы XBP1 — XBP1s [48]. Этот транскрипционный фактор контролирует пролиферацию структур ЭР, созревание белка и его экспорт из ЭР. XBP1 способствует также очищению ЭР от белков с необратимо нарушенной конформацией [49].
ATF6 — третий голос, обращенный к ядру
ATF6, как и IRE1a и PERK, — это резидентный белок ЭР, неактивный в комплексе BiP. Последний служит «якорем», утратив который, ATF6 покидает мембрану ЭР и отправляется в аппарат Гольджи. Там он подвергается обработке протеазами и приоб-
ретает активную форму. Проникнув в ядро, обработанный ATF6 атакует стресс-чувствительный элемент CCAAT(N)9CCACG в генах, кодирующих аппаратуру фолдинга ЭР, что ведет к усилению их экспрессии [50]. Например, ATF6 стимулирует синтез BiP и лектинов (кальнексина и кальретикулина). ATF6 воздействует на свои гены-мишени в содружестве с XBP1 [50, 51]. Кроме того, ATF6 увеличивает экспрессию самого XBP1, поддерживая IRE1a субстратом [52]. Все это иллюстрирует тесную взаимосвязь сигнальных ветвей системы ответа на мис-фолдинг.
Ответ на мисфолдинг: восстановление после
кризиса
Сколь бы эффективно ни было общее торможение трансляции белка, оно в долгосрочной перспективе ставит жизнь клетки под угрозу. Следовательно, клетка нуждается в механизмах, противодействующих мерам самозащиты ЭР.
Как уже упоминалось, фосфорилирование eIF2a является конечной точкой множества сигнальных путей, входящих в состав интегрального ответа на клеточный стресс. Клетка использует глобальное подавление биосинтеза белка, в частности, при вирусной инвазии. Некоторые вирусы (например, herpex simplex) способны преодолевать эту блокаду, вводя в геном пораженной клетки код ICP34.5 — особого белка, связывающего протеинфосфатазу I (PP1) хозяина и прицельно увлекающего ее к фосфорилиро-ванному (и потому неактивному) eIF2a [53].
Исследование человеческой ДНК позволило выявить два гена поразительной гомологии с ICP34.5 — CrePи GADD34 [54]. CreP экспрессирует-ся конститутивно, тогда как GADD34 индуцируется при стрессе ЭР и, вероятно, служит центральным звеном восстановления трансляции [55].
UPR и сигналы гибели клетки
В том случае, если усилия ответа на мисфолдинг оказываются безуспешными, и стресс ЭР углубляется, основные регуляторы UPR встраиваются в каскад сигналов апоптоза.
Многообразная роль IREla в самоубийстве
клетки
Помимо своих защитных свойств, IRE1a также является корнем проапоптотического сигнального пути. Она способна мобилизовать адапторную молекулу TRAF2 (фактор, ассоциированный с рецептором к фактору некроза опухоли) и через митоген-ассоциированную протеинкиназу (MAPK) активировать систему JNK/ASK1 [54]. При этом нейроны мышей с фенотипом ASK —/— (киназа, регулирующая апоптотические сигналы), демонстрируют устойчивость к ЭР-ассоциированному апоптозу [57].
Кроме того, объединение IRE1a с TRAF2 ведет к активации транскрипционного фактора NF-xB [58], чья способность индуцировать или блокировать апоптоз определяется фенотипическим и патофизиологическим контекстом. В частности, имеются данные о способности аутокринного TNF-a индуцировать смерть клетки через IRE 1а-опосредованную активацию NF-xB [59]. Наконец, ассоциация молекул IRE1a и TRAF2 является одним из разрешающих факторов активации каспа-зы-12 [60].
PERK способствует принятию апоптотического
решения посредством фактора CHOP
Как отмечено выше, ATF4 обладает многими защитными свойствами; однако при неуспехе борьбы с развивающимся стрессом ЭР, ATF4 может привести клетку к запрограммированной смерти. Это происходит благодаря участию важного транскрипционного фактора CHOP (белка, гомологичного белку, связывающему CCAAT-энхансер) [61]. В физиологических условиях его экспрессия невысока, однако существенно повышается при многих разновидностях клеточного стресса (например, при поражении ДНК алкилирующими веществами [62]).
Подавление экспрессии CHOP у мышей Akita замедляет утрату р-клеток [63]. Тот же эффект наблюдается при моделировании апоптоза р-клеток NO-индуцированным стрессом ЭР [64]. Кроме того, почечная ткань фенотипа CHOP —/— устойчива к действию туникамицина — токсина, вызывающего стресс ЭР [65]. Посредники CHOP в развитии апо-птоза неизвестны, хотя некоторые данные указывают на участие GADD34 [66].
Если этот белок, усиливающий дефосфорили-рование eIF2a, действительно опосредует апоптоти-ческий эффект CHOP, то это создает почву для интересной гипотезы. Ген CHOP является эволюционным приобретением многоклеточных организмов [67]. Возможно, проапоптотическое влияние CHOP отражает способность организма жертвовать определенными секретирующими популяциями ради выживания особи в целом. Тогда GADD34, принудительно восстанавливая активность eIF2a, прорывает блокаду, возведенную PERK, и принуждает клетку секретировать белок до момента прохождения «точки невозврата» из стресса ЭР. В таком случае, гибель клетки под влиянием CHOP — вторичный эффект, а первичным является защита синтеза и секреции белка [26]. Картину дополняют указания на участие IRE1a в индукции CHOP [25]. Предполагается, что промотор CHOP имеет участок связывания с транскрипционным фактором AP-1. AP-1 — это димер, имеющий несколько вариантов своего состава [68]. Одним из его мономеров выступает белок c-Jun. JNK (N-концевая киназа c-Jun), являющаяся частью нисходящего сигнального пути IRE1a,
фосфорилирует c-Jun и увеличивает активность AP-1 в целом [69]. Ряд данных свидетельствует о положительной корреляции между активностью JNK и экспрессией CHOP [70], но они требуют подтверждения. Однако, если это предположение верно, то CHOP оказывается точкой пересечения апоп-тотических сигналов, передаваемых всеми сенсорами ЭР: PERK, IREIa и ATF6, и выступает едва ли не главным представителем ЭР в диалоге с гибелью клетки.
Многоликий мисфолдинг: типовой процесс
в основе разнородной патологии
Все больше данных указывает на участие стресса ЭР в самых разнообразных патофизиологических процессах. Например, мутантный вариант белка пресенилина-1, участвующий в развитии болезни Альцгеймера, подавляет функцию PERK, IREIa и ATF6 [71]. Аналогичным образом, мутация белка паркина ведет к нарушению функции протеосом и перегрузке ЭР, что вызывает накопление цитоток-сичных фибрилл и патологическую агрегацию белка. Паркином богаты мезэнцефальные дофаминер-гические нейроны, утрата которых ведет к развитию болезни Паркинсона [72].
Как упоминалось выше, защита от ошибок фол-динга играет особенно важную роль для клеток, обильно секретирующих белок. Поскольку синтез иммуноглобулинов находится под надзором системы UPR, в контексте стресса ЭР можно упомянуть о множественной миеломе. В настоящее время активно изучается механизм действия бортезомиба — препарата, подавляющего функцию протеосом и высокоэффективного в ряде случаев множественной миеломы. Некоторые исследования [73] указывают на прямую корреляцию его эффективности с уровнем экспрессии XBP-1.
Предполагается, что мисфолдинг играет важную роль и в других онкологических процессах. Последние данные указывают на участие UPR в развитии рака простаты [74] и молочной железы в связи с активацией гена липокалина-1, являющегося медиатором опухолевой прогрессии злокачественных новообразований эпителиального происхождения [75].
Рак легких выделяется в плеяде злокачественных опухолевых заболеваний наличием известного этиологического фактора. В последние годы довольно оригинальные исследования были посвящены влиянию компонентов табачного дыма на индукцию стресса ЭР и его роли в злокачественном перерождении ткани легкого (а также в развитии идиопатического фиброза и ХОБЛ) [76].
Особое значение стресс ЭР, по-видимому, имеет для развития такой патологии, как сахарный диабет. Инсулин — белковый гормон; поэтому при поступлении в организм углеводов резко возрастает нагрузка на ЭР ß-клеток и создаются условия для их апоптоза.
В стадии развернутой клинической картины сахарного диабета глюко- и липотоксичность также нарушают компенсацию стресса ЭР [77—79]. Помимо снижения секреции инсулина из-за сокращения популяции р-клеток, стресс ЭР играет важную роль в формировании ожирения и инсулинорезистентности жировой, печеночной и мышечной ткани.
Таким образом, открывается возможность описать в понятиях стресса ЭР все ключевые звенья патогенеза сахарного диабета 2-го типа [80, 81].
Наконец, изучение системы ответа на мисфол-динг как части стресса ЭР представляет интерес для микробиологии, поскольку ряд вирусов (например, вирус гепатита С, коронавирус, вирус простого герпеса, вирус гриппа А) способны преодолевать блокаду синтеза белка клеткой-хозяином для поддержания репликации собственных капсидов [82—85].
Этот весьма неполный список позволяет предполагать, что мисфолдинг является неким «общим местом» многих разнородных патологических процессов. Весьма вероятно, что система ответа на мисфолдинг (UPR) выступает в роли важного внутриклеточного коммутатора сигналов гибели клеток. Это обстоятельство делает ее многообещающей мишенью фармакотерапии.
UPR как эволюционно сформированный ответ на стресс ЭР
ЭР чувствителен ко многим формам нарушения гомеостаза. Вследствие этого популяции его белков могут принимать ошибочную пространственную организацию, теряя свою нормальную функцию и формируя угрозу жизни клетки.
Стресс ЭР может развиться в силу следующих причин [28]: относительная или абсолютная нехватка шаперонов; дефицит энергии для поддержания работы шаперонов; истощение депо Ca++, присутствие которого необходимо для правильной работы шаперонов; нарушение окислительно-восстановительных параметров внутренней среды ЭР; белко-
ЛИТЕРАТУРА
1. Croze E.M., Morre D.J. Isolation of plasma membrane, Golgi apparatus, and endoplasmic reticulum fractions from single homogenates of mouse liver. J Cell Physiol 1984; 119: 46—57.
2. Dean P.M. Ultrastructural morphometry of the pancreatic p-cell. Diabetologia 1973; 9: 115—119.
3. Lavoie C., Paiement J. Topology of molecular machines of the endoplasmic reticulum: a compilation of proteomics and cytological data. Histochem Cell Biol 2008; 129: 117—128.
4. Powell K., Latterich M. The Making and Breaking of the Endoplasmic Reticulum. Traffic 2000; 1: 689—694.
5. Anelli T., Sitia R. Protein quality control in the early secretory pathway. EMBO J 2008; 27: 315—327.
6. Voeltz G., Rolls M., Rapoport T. Structural organization of the endoplasmic reticulum. EMBO Reports 2002;3: 10: 944—950.
7. Дедов И.И., Войткович А.Л. Эргастоплазма нейросекретор-ных клеток. Докл. АН СССР 1968; 182: 197—200.
вые мутации, исключающие нормальную работу механизмов надзора за созреванием белка.
Независимо от причины, нарушение физиологии ЭР приводит к накоплению внутри его просвета белков с нарушенной конформацией и запуску специфического ответа на мисфолдинг UPR [86]. Задачей UPR является компенсация стресса ЭР, восстановление гомеостаза и, в конечном счете, предотвращение гибели клетки. Для достижения этих целей UPR использует несколько скоординированных мер: снижение поступления вновь синтезированного белка в полость ЭР; расширение функциональной емкости ЭР путем увеличения количества шаперонов; усиление изгнания из ЭР и последующей утилизации белков с необратимо нарушенной конформацией.
Если, невзирая на все эти меры, стресс ЭР усугубляется, сигнальные пути UPR переключаются на запуск апоптоза, причем общим корнем всей совокупности вышеописанных эффектов является триада трансмембранных белков ЭР: PERK, IRE 1а и ATF6. BiP является одним из основных шаперонов ЭР; небольшая его фракция связывает просветные домены сенсоров (PERK, IREla и ATF6). Рост нагрузки на ЭР вызывает мобилизацию этой фракции (высвобождение BiP) и закономерную активацию сенсоров. Пролонгирование стресса ЭР ведет к преобладанию проапоптотических сигналов над адаптивными. Конечное решение о самоубийстве клетка принимает, исходя из фенотипического и патофизиологического контекста. Разные клеточные диф-фероны по-разному реагируют на сигналы UPR. Возможно, ради поддержания секреции организм готов допустить гибель определенных субпопуляций: восстановимых (остеобласты [87]) или тех, чей секрет жизненно необходим (ß-клетки островков Лангерганса [25]).
Конфликт интересов: авторы сообщают об отсутствии конфликта интересов.
8. Дедов И.И., Войткович А.Л. Дифференцировка и регенерация на субмикроскопическом уровне. Арх анат 1970; 58: 38—44.
9. Hayashi T., Rizzuto R, Hajnoczky G., Su T. MAM: more than just a housekeeper. Trends Cell Biol 2009; 19: 2: 81—88.
10. Hwang C, SinskeyA.J., Lodish H.F. Oxidized redox state ofglutathione in the endoplasmic reticulum. Science 1992; 257: 1496—1502.
11. Anfinsen C.B. Principles that govern the folding of protein chains. Science 1973; 181: 223—230.
12. Petkova A.T., Ishii Y., Balbach J.J., Antzutkin O.N., Leapman R.D., Delaglio F., Tycko R. A structural model for Alzheimer's beta-amyloid fibrils based on experimental constraints from solid state NMR. Proc Natl Acad Sci USA 2002; 99: 16742—16747
13. Saliba R.S., Munro P.M., LuthertP.J., Cheetham M.E. The cellular fate of mutant rhodopsin: quality control, degradation and aggresome formation. J Cell Sci 2002; 115: 2907—2918.
14. Steenbergen W. Alpha 1-antitrypsin deficiency: an overview. Acta Clin Belg 1993; 48: 3: 171 — 189.
15. Schleicher S.M., Moretti L, Varki V., Lu B. Progress in the unraveling of the endoplasmic reticulum stress/autophagy pathway and cancer: implications for future therapeutic approaches. Drug Res Update 2010; 13: 3: 79—86.
16. Luo S, Mao C., Lee B, Lee AS. GRP78/BiP is required for cell proliferation and protecting the inner cell mass from apoptosis during early mouse embryonic development. Mol Cell Biol 2006; 26: 5688—5697.
17. Rudiger S., Buchberger A., Bukau B. Interaction of Hsp70 chaperones with substrates. Nat Struct Biol 1997; 4: 342—349.
18. Ellgaard L., Helenius A. Quality control in the endoplasmic reticulum. Nat Rev Mol Cell Biol 2003; 4: 181 — 191.
19. Michalak M., Groenendyk J., Szabo E., Gold L.I., Opas M. Calreticulin, a multiprocess calcium-buffering chaperone of the endoplasmic reticulum. Biochem J 2009; 417: 651—666.
20. Hatahet F., Ruddock L. Protein Disulfide Isomerase: A Critical Evaluation of Its Function in Disulfide Bond Formation. Antioxid Redox Signal 2009; 11: 11.
21. Enyedi B., Varnai P., Geiszt M. Redox state of the endoplasmic reticulum is controlled by Ero1-L-alpha and intraluminal calcium. Antioxid Redox Signal 2010.
22. Gross E., Sevier C.S., Heldman N., Vitu E., Bentzur M., Kaiser C.A., Thorpe C., Fass D. Generating disulfides enzymatically: reaction products and electron acceptors of the endoplasmic reticulum thiol oxidase Ero1p. Proc Natl Acad Sci USA 2006; 103: 299—304.
23. Haynes C.M., Titus E.A., Cooper A.A. Degradation of misfolded proteins prevents ER-derived oxidative stress and cell death. Mol Cell 2004; 15: 767—776.
24. Tsai Y., Weissman A. The Unfolded Protein Response, Degradation from the Endoplasmic Reticulum, and Cancer. Genes Cancer 2010; 1: 7: 764—778.
25. EizirikD., CardozoA, CnopM. The Role for Endoplasmic Reticulum Stress in Diabetes Mellitus. Endocrine Rev 2008; 29: 1: 42—61.
26. Marciniak S., Ron D. Endoplasmic Reticulum Stress Signaling in Disease. Physiol Rev 2006; 86: 1133—1149.
27. Shore G.C., Papa F.R., Oakes S.A. Signaling cell death from the endoplasmic reticulum stress response. Curr Opin Cell Biol 2011; 23: 2: 143—149.
28. Delepine M., Nicolino M., Barrett T., Golamaully M., Lathrop G.M., Julier C. EIF2AK3, encoding translation initiation factor 2-alpha kinase 3, is mutated in patients with Wolcott—Rallison syndrome. Nat Genet 2000; 25: 406—409.
29. Julier C., Nicolino M. Wolcott—Rallison syndrome. Orpht J Rare Dis 2010; 5: 29.
30. Harding H., Zeng H., Zhang Y., Jungreis R., Chung P., Plesken H., Sabatini D., Ron D. Diabetes mellitus and excocrine pancreatic dysfunction in Perk -/- mice reveals a role for translational control in survival of secretory cells. Mol Cell 2001; 7: 1153—1163.
31. Hinnebusch A.G. Mechanism and regulation of initiator methionyltRNA binding to ribosomes. In: Translational Control of Gene Expression. Eds. N. Sonenberg, J.W.B. Hershey, M.B. Mathews. Cold Spring Harbor — New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press 2000; 185—243.
32. Williams N.P., Hinnebusch A.G., Donahue T.F. Mutations in the structural genes for eukaryotic initiation factors 2 alpha and 2 beta of Saccharomyces cerevisiae disrupt translational control of GCN4 mRNA. Proc Natl Acad Sci USA 1989; 86: 7515—7519.
33. Berry M.J., Knutson G.S., Lasky S.R., Munemitsu S.M., Samuel C.E. Mechanism of interferon action. Purification and substrate specificities of the double-stranded RNA-dependent protein kinase from untreated and interferon-treated mouse fibroblasts. J Biol Chem 1985; 260: 11240—11247.
34. Liu S., Suragani R.N., Wang F., Han A., Zhao W., Andrews N.C., Chen J.J. The function of heme-regulated eIF2alpha kinase in
murine iron homeostasis and macrophage maturation. J Clin Invest 2007; 117: 11: 3296—3305.
35. Papa F.R., Zhang C, Shokat K, Walter P. Bypassing a kinase activity with an ATP-competitive drug. Science 2003; 302: 1533— 1537.
36. Deng Y., Humbert S., Liu J.X., Srivastava R., Rothstein S.J., Howell S.H. Heat induces the splicing by IRE1 of a mRNA encoding a transcription factor involved in the unfolded protein response in Arabidopsis. PNAS 2011; 108: 17: 7247—7252.
37. Oikawa D., Tokuda M., Iwawaki T. Site-specific cleavage of CD59 mRNA by endoplasmic reticulum-localized ribonuclease, IRE1. Biochem Biophys Res Commun 2007; 360: 122—127.
38. Iqbal J., DaiK., Seimon T., Jungreis R., OyadomariM., Kuriakose G., Ron D., TabasI., Hussain M.M. IRE1beta inhibits chylomicron production by selectively degrading MTP mRNA. Cell Metab 2008; 7: 445—455.
39. Lipson K.L., Ghosh R., Urano F. The role of IRE1alpha in the degradation of insulin mRNA in pancreatic beta-cells. PLoS ONE 2008; 3: e1648.
40. Tirasophon W., Lee K., Callaghan B., Welihinda A., Kaufman R.J. The endoribonuclease activity of mammalian IRE1 autoregulates its mRNA and is required for the unfolded protein response. Genes Dev 2000; 14: 2725—2736.
41. Hollien J., Lin J.H., Li H., Stevens N., Walter P., Weissman J.S. Regulated Ire 1-dependent decay of messenger RNAs in mammalian cells. J Cell Biol 2009;186: 3: 323—331.
42. Boyce M., BryantK.F., Jousse C., LongK., HardingH.P., Scheuner D., Kaufman R.J, Ma D., Coen D.M., Ron D., Yuan J. A selective inhibitor of eIF2alpha dephosphorylation protects cells from ER stress. Science 2005; 307: 935—939.
43. Qiu H., Hu C., Anderson J., Bjork G.R., Sarker S., Hopper A.K., Hinnebusch A.G. Defects in tRNA processing and nuclear export induce GCN4 translation independently of phosphorylation of the alpha subunit of eukaryotic translation initiation factor 2. Mol Cell Biol 2000; 20: 2505—2516.
44. Morris D., Geballe A. Upstream Open Reading Frames as Regulators of mRNA Translation. Mol Cell Biol 2000; 8635— 8642.
45. HardingH., Zhang Y., ZengH., Novoa I., Lu P., Calfon M., Sadri N., Yun C., Popko B., Paules R., Stojdl D., Bell J., Hettmann T., Leiden J., Ron D. An integrated stress response regulates amino acid metabolism and resistance to oxidative stress. Mol Cell 2003; 11: 619—633.
46. Brewer J.W., Diehl J.A. PERK mediates cellcycle exit during the mammalian unfolded protein response. Proc Natl Acad Sci USA 2000; 97: 12625—12630.
47. Cullinan S.B., Zhang D., Hannink M., Arvisais E., Kaufman R.J., Diehl J.A. Nrf2 is a direct PERK substrate and effector of PERK-dependent cell survival. Mol Cell Biol 2003; 23: 7198—7209.
48. Calfon M., Zeng H., Urano F. et al. IRE1 couples endoplasmic reticulum load to secretory capacity by processing the XBP-1 mRNA. Nature 2002; 415: 92—96.
49. Lee A.H., Chu G.C., Iwakoshi N.N., Glimcher L.H. XBP-1 is required for biogenesis of cellular secretory machinery of exocrine glands. EMBO J 2005; 24: 4368—4380.
50. Okada T., Yoshida H., Akazawa R., Negishi M., Mori K. Distinct roles of activating transcription factor 6 (ATF6) and doublestranded RNA-activated protein kinase-like endoplasmic reticulum kinase (PERK) in transcription during the mammalian unfolded protein response. Biochem J 2002; 366: 585—594.
51. Ni M., Lee A.S. ER chaperones in mammalian development and human diseases. FEBS Lett 2007; 581: 3641—3651.
52. Lee K., Tirasophon W., Shen X., Michalak M., Prywes R., Okada T., Yoshida H., Mori K., Kaufman R.J. IRE1-mediated unconventional mRNA splicing and S2P-mediated ATF6
cleavage merge to regulate XBP1 in signaling the unfolded protein response. Genes Dev 2002; 16: 452—466.
53. He B, Gross M., Roizman B. The gamma (1)345 protein of herpes simplex virus 1 complexes with protein phosphatase 1 alpha to dephosphorylate the alpha subunit of the eukaryotic translation initiation factor 2 and preclude the shutoff of protein synthesis by double-stranded RNA-activated protein kinase. Proc Natl Acad Sci USA 1997; 94: 843—848.
54. Jousse C., Oyadomari S., Novoa I., Lu P.D., Zhang Y., Harding H.P., Ron D. Inhibition of a constitutive translation initiation factor 2a phosphatase, CReP, promotes survival of stressed cells. J Cell Biol 2003; 163: 767—775.
55. Novoa I., Zhang Y., Zeng H., Jungreis R., Harding H.P., Ron D. Stress-induced gene expression requires programmed recovery from translational repression. EMBO J 2003; 22: 1180—1187.
56. Urano F., Wang X., Bertolotti A., Zhang Y., Chung P., Harding H.P., Ron D. Coupling of stress in the ER to activation ofJNK protein kinases by transmembrane protein kinase IRE1. Science 2000; 287: 664—666.
57. Nishitoh H., Matsuzawa A., Tobiume K., Saegusa K., Takeda K., Inoue K., Hori S., Kakizuka A., Ichijo H. ASK1 is essential for endoplasmic reticulum stress-induced neuronal cell death triggered by expanded polyglutamine repeats. Genes Dev 2002; 16: 1345—1355.
58. Kaneko M., Niinuma Y., Nomura Y. Activation signal of nuclear factor-kB in response to endoplasmic reticulum stress is transduced via IRE1 and tumor necrosis factor receptor-associated factor 2. Biol Pharm Bull 2003; 26: 931—935.
59. HuP., HanZ., CouvillonA.D., Kaufman R.J., Exton J.H. Autocrine tumor necrosis factor-alpha links endoplasmic reticulum stress to the membrane death receptor pathway through IRE1-alpha-mediated NF-kB activation and down-regulation of TRAF2 expression. Mol Cell Biol 2006; 26: 3071—3084.
60. Yoneda T., Imaizumi K., Oono K., Yui D., Gomi F., Katayama T., Tohyama M. Activation of caspase-12, an endoplastic reticulum (ER) resident caspase, through tumor necrosis factor receptorassociated factor 2-dependent mechanism in response to the ER stress. J Biol Chem 2001; 276: 13935—13940.
61. OyadomariS., MoriM. Roles ofCHOP/GADD153 in endoplasmic reticulum stress. Cell Death Differ 2004; 11: 381—389.
62. Eizirik D.L., Bjorklund A., Cagliero E. Genotoxic agents increase expression of growth arrest and DNA damage-inducible genes GADD 153 and gadd 45 in rat pancreatic islets. Diabetes 1993; 42: 738—745.
63. OyadomariS., Koizumi A., Takeda K., Gotoh T., Akira S., ArakiE., Mori M. Targeted disruption ofthe Chop gene delays endoplasmic reticulum stress-mediated diabetes. J Clin Invest 2002; 109: 525—532.
64. Cardozo A.K., Ortis F., Storling J., Feng Y.M., Rasschaert J., Tonnesen M., Van Eylen F., Mandrup-Poulsen T., Herchuelz A., Eizirik D.L. Cytokines downregulate the sarcoendoplasmic reticulum pump Ca2+ ATPase 2b and deplete endoplasmic reticulum Ca2+, leading to induction of endoplasmic reticulum stress in pancreatic beta-cells. Diabetes 2005; 54: 452—461.
65. Zinszner H., Kuroda M., Wang X., Batchvarova N., Lightfoot R.T., Remotti H., Stevens J.L., Ron D. CHOP is implicated in programmed cell death in response to impaired function of the endoplasmic reticulum. Genes Dev 1998; 12: 982—995.
66. Marciniak S.J., Yun C.Y., Oyadomari S., Novoa I., Zhang Y., Jungreis R., Nagata K., Harding H.P., Ron D. CHOP induces death by promoting protein synthesis and oxidation in the stressed endoplasmic reticulum. Genes Dev 2004; 18: 3066—3077.
67. Oyadomari S., Araki E., Mori M. Endoplasmic reticulum stressmediated apoptosis in pancreatic beta-cells. Apoptosis 2002; 7: 335—345.
68. Herdegen T., Leah J.D. Inducible and constitutive transcription factors in the mammalian nervous system: control of gene
expression by Jun, Fos and Krox, and CREB/ATF proteins. Brain Res Brain Res Rev 1998; 28: 370—490.
69. Davis R. Signal Transduction by the JNK Group Review of MAP Kinases. Cell 2000; 103: 239—252.
70. Bachar E., Ariav Y., Cerasi E., Kaiser N., Leibowitz G. Neuronal nitric oxide synthase protects the pancreatic beta cell from glucolipotoxicity-induced endoplasmic reticulum stress and apoptosis. Diabetologia 2010; 53: 10: 2177—2187.
71. Kudo T. Involvement of unfolded protein response in neurodegeneration. Nihon Shinkei Seishin Yakurigaku Zasshi 2003; 23: 3: 105—109.
72. Wnag H., Takahashi R. Expanding insights on the involvement of endoplasmic reticulum stress in Parkinson's disease. Antioxid Redox Signal 2007; 9: 5: 553—561.
73. Ling S., Lau E., Al-Shabeeb A., Nikolic A., Catalano A., Iland H., Horvath N., Harrison S., Fleming S., Joshua D., Allen J. Response of myeloma to proteasome inhibitor bortezomib is correlated with unfolded protein response regulator XBP-1. Haematologica 2011.
74. Guo J., Zhu T., Chen L., Nishioka T., Tsuji T., Xiao Z., Chen C. Differential sensitization of different prostate cancer cells to apoptosis. Genes Cancer 2010; 1: 8: 836—846.
75. Mahadevan N., Rodvold J., Almanza G., Perez A., Wheeler M., Zanetti M. ER stress drives Upocalin 2 upregulation in prostate cancer cells in NF-kB-dependent manner. BMC Cancer 2011; 7: 11: 229.
76. Geraghty P., Wallace A., DAmiento J., Int J. Induction of the unfolded protein response by cigarette smoke is primarily an activating transcription factor 4-C/EBP homologous protein mediated process. Chron Obstruct Pulmon Dis 2011; 6: 309—319.
77. Back S.H., Kang S.W., Han J., Chung H.T. Endoplasmic reticulum stress in the ß-cell pathogenesis of type 2 diabetes. Exp Diabet Res 2012; 618396.
78. van Raalte D.H., Diamant M. Glucolipotoxicity and beta cells in type 2 diabetes mellitus: target for durable therapy? Diabetes Res Clin Pract 2011; 93:Suppl 1: S37—S46.
79. Karunakaran U., Kim H.J., Kim J.Y., Lee I.K. Guards and culprits in the endoplasmic reticulum: glucolipotoxicity and ß-cell failure in type II diabetes. Exp Diabet Res 2012; 2012: 639762.
80. Leem J., Koh E.H. Interaction between mitochondria and the endoplasmic reticulum: implications for the pathogenesis of type 2 diabetes mellitus. Exp Diabet Res 2012; 2012: 242984.
81. González-Chávez A., Elizondo-Argueta S., Gutiérrez-Reyes G., León-Pedroza J.I. Pathophysiological implications between chronic inflammation and the development of diabetes and obesity. Cirulat Cir 2011; 79: 2: 209—216.
82. Tardif K.D., Mori K., Kaufman R.J., Siddiqui A. Hepatitis C virus suppresses the IRE1-XBP1 pathway of the unfolded protein response. J Biol Chem 2004; 279: 17158—17164.
83. Bechill J., ChenZ., Brewer J.W., BakerS.C. Coronavirus infection modulates the unfolded protein response and mediates sustained translational repression. J Virol 2008; 82: 4492—4501.
84. Burnett H.F., Audas T.E., Liang G., Lu R.R. Herpes simplex virus-1 disarms the unfolded protein response in the early stages of infection. Cell Stress Chaperones 2012.
85. Hassan I.H., Zhang M.S., Powers L.S., Shao J.Q., Baltrusaitis J., Rutkowski D.T., Legge K., Monick M.M. Influenza A Viral Replication Is Blocked by Inhibition of the Inositol-requiring Enzyme 1 (IRE1) Stress Pathway. J Biol Chem 2012; 287: 7: 4679—4689.
86. Ron D., Walter P. Signal integration in the endoplasmic reticulum unfolded protein response. Nat Rev Mol Cell Biol 2007; 8: 519— 529.
87. Pereira R.C., Stadmeyer L., Marciniak S.J., Ron D., Canalis E. C/EBP homologous protein is necessary for normal osteoblastic function. J Cell Biochem 2005; 97: 633—640.
