Cytokrom C

Kurs: Basvetenskap 5 Moment 2

Vad är det?

• Cytokrom C är ett litet hemprotein som normalt sitter i mitokondriens innermembran och fungerar som elektronbärare i andningskedjan mellan komplex III och komplex IV.
• Det har en helt andra, dubbel funktion: när det läcker ut i cytosolen blir det apoptosinducerande signal.

Varför är det viktigt / Mekanism

• Normalfunktion i andningskedjan: tar emot elektroner från komplex III (cytokrom bc1) och överför dem till komplex IV (cytokromoxidas), som reducerar O₂ till vatten.
• Apoptosfunktion – den intrinsika vägen:
  • Cellulär stress eller irreparabel DNA-skada → p53 uppreglerar BAX.
  • BAX/BAK bildar porer i yttre mitokondriemembranet (MOMP).
  • Cytokrom C läcker ut i cytosolen.
  • Cytokrom C + Apaf-1 + ATP + prokaspas-9 bildar apoptosomen.
  • Kaspas-9 aktiverar kaspas-3 → proteolys av cellens strukturproteiner, DNA-fragmentering, apoptotiska kroppar.
• BCL-2 blockerar steget genom att neutralisera BAX och hålla membranet tätt.
• Att samma molekyl driver både energiproduktion och celldöd är elegant: cellen använder mitokondriens integritet som mätare på sin egen hälsa. Om mitokondrien läcker är cellen inte värd att behålla.

Klinisk relevans & Diagnostik

• Nästan alla Cellgifter och Strålbehandling dödar tumörceller via just denna väg. Defekter i den ger bred behandlingsresistens.
• Venetoklax frigör BAX från BCL-2 och möjliggör cytokrom C-läckage – används vid KLL och Akut myeloisk leukemi.
• Cytokrom C i serum har studerats som markör för pågående apoptos vid t.ex. sepsis och cellgiftsbehandling, men används inte rutinmässigt.
• Vid ischemi–reperfusionsskada och vid Nekros läcker mitokondriellt innehåll ohämmat, vilket ger inflammation via DAMPs – till skillnad från kontrollerad apoptos, som är tyst.

Tenta-fokus

Apoptosomen = cytokrom C + Apaf-1 + kaspas-9. Kunna hela kedjan från BAX-por till kaspas-3, och att BCL-2 är den som förhindrar det första steget.

Klinisk pärla

Cytokrom C är ett bra exempel på hur evolutionen återanvänder komponenter. Mitokondrien var ursprungligen en bakterie, och att dess integritet blivit cellens dödsomkopplare är en av de starkaste indikationerna på det endosymbiotiska ursprunget.

Kopplingar

Relaterat: Apoptos, BAX, BCL-2, Oxidativ fosforylering, p53, Nekros