Фрагменты расщепления PARP-1: маркеры активности протеаз клеточной гибели при нейродегенерации

Основная функция поли(АДФ-рибозо)-полимеразы 1 (PARP-1) — восстановление повреждений ДНК путём синтеза поли(АДФ-рибозных) полимеров в ответ на различные клеточные стрессы. В последние годы стало очевидно, что PARP-1 участвует в разнообразных физиологических и патологических процессах — от выживания клеток до нескольких форм клеточной гибели, — а также в регуляции транскрипции генов, иммунных реакций, воспаления, обучения, памяти, синаптических функций, ангиогенеза и старения. В центральной нервной системе ингибирование PARP уменьшает повреждение при таких состояниях, как церебральная ишемия, травма и эксайтотоксичность, что указывает на ключевую роль PARP-1 в их патогенезе. PARP-1 также служит предпочтительным субстратом для ряда протеаз, участвующих в клеточной гибели. Расщепление PARP-1 каспазами, кальпаинами, катепсинами, гранзимами и матриксными металлопротеиназами (ММП) приводит к образованию специфических фрагментов различной молекулярной массы. Эти характерные фрагменты PARP-1 служат признанными биомаркерами определённых профилей активности протеаз в рамках конкретных программ клеточной гибели. В этом обзоре рассматриваются протеазы, расщепляющие PARP-1 с образованием характерных фрагментов, которые позволяют выявлять ключевые протеазы и определённые формы клеточной гибели, участвующие в патофизиологических процессах. Также обсуждается роль некоторых фрагментов PARP-1 и взаимодействующих с ними белков в регуляции различных форм клеточной гибели.