自噬基本参数
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自噬企业商机

自噬字面上理解就是自己吃自己,细胞把不用的大分子或是衰老损伤的细胞器分解再利用,有点像可再生能源的意思,但细胞怎么调控这个复杂的过程以及什么时候要自噬,哪些东西要被分解再利用这一系列问题都是科学家一直在探索的问题。先说说什么时候要自噬,目前的观点普遍认为自噬是细胞在应激状态下的自我保护机制,所谓应激,无非就是缺氧,能量缺乏,传染炎症等一些不利于细胞生存的一种情况。这时为了生存,细胞就要分解一些没用或者不是那么重要的物质来保证基本的和重要的代谢功能来保证生存。比如葡萄糖剥夺后两小时内就可以观察到自噬,所以说自噬在真核细胞中还是比较常见的。推动关系中自噬并不直接参与诱导细胞死亡,而是作为能量供应者保障凋亡顺利进行。杭州细胞自噬溶酶体

自噬过程的调控:从自噬特点中可以看出,自噬这一过程一旦启动,必须在度过危机后适时停止,否则,其非特异性捕获胞浆成分的特性将导致细胞发生不可逆的损伤。这也提醒我们在研究自噬时一定要动态观察,任何横断面的研究结果都不足以评价自噬的活性。目前,已经报告了比较多因素能诱导细胞发生自噬,如饥饿、生长因子缺乏、微生物传染、细胞器损伤、蛋白质折叠错误或聚集、DNA损伤、放疗、化疗等等,这么多刺激信号如何传递的、哪些自噬蛋白接受信号、又有哪些自噬蛋白去执行等比较多问题都还在等待进一步解答中。自噬字面上理解就是自己吃自己,细胞把不用的大分子或是衰老损伤的细胞器分解再利用。浙江western blot检测自噬研究主要集中在酵母及其它重要的单细胞真核生物,而对植物和哺乳动物细胞中的自体吞噬过程的了解则更少。

自噬方面,P53通过转录依赖和非依赖机制发挥调节作用。P53转录唤醒AMPK和结节性硬化复合物1/2(tuberoussclerosiscomplex1/2,TSC1/TSC2)而阻止mTOR诱导自噬;核内P53还可转录唤醒损伤调节自噬调节子(damageregulatedautophagymodulator,DRAM),提高自噬;另一方面,胞质P53与高迁移率盒蛋白1(highmobilitygroupboxchromosomalprotein1,HMGB1)形成复合物协调自噬水平,靶向敲除胞质P53基因会提高HMGB1表达诱导自噬,而敲除HMGB1则提高胞质P53表达水平阻止自噬。此外还有报道自噬蛋白ATG7能够直接调节P53表达。

自噬阻止剂可以通过阻止自噬通路中的某种蛋白来实现阻止自噬,也可以通过直接扰乱溶酶体功能来阻止自噬,因为溶酶体是自噬完成的关键场所。氯喹和羟氯喹是两种临床中常用的药物,较早它们被用于调整疟疾,后来又发现其对SLE等病有效,它们都是通过降低溶酶体酸性、扰乱溶酶体功能来阻止自噬的。这些分子现在也在临床实验中与化疗药物联用以降低耐药性。解决特异性不足的一个未来的研究方向,是针对特异性更高的靶点(即该蛋白只存在于自噬通路中)开发阻止剂/激动剂。另外,针对系统性的脱靶效应,可以通过靶向递送的方式将脱靶效应降至较低,例如将自噬阻止剂与化疗药物连接在同一个靶向到病变的药物载体上,使其只影响病变中的自噬水平而不干扰免疫系统。在自噬过程中,通过压力诱导自噬后,细胞质物质被自噬体的双膜结构隔离。自噬是一系列自噬体结构演变的过程,由自噬相关基因执行精细的调控。

自噬(Autophagy),或称自体吞噬,是一个涉及到细胞自身结构通过溶酶体机制而被分解的过程,该过程是一个受到紧密调控的步骤,帮助细胞产物在合成、降解以及接下来的循环中保持一个平衡状态。细胞接受自噬诱导信号后,在胞浆的某处形成一个扁平的类似“脂质体”样的膜结构,称为Phagophore。随着Phagophore不断延伸,将胞浆中的细胞器等成分,全部包裹住成为密闭的结构,称为“自噬体(autophagosome)”。自噬体形成后,可与溶酶体融合,自噬体中的内容物随即被降解,产物(氨基酸、脂肪酸等)被输送到胞浆中,供细胞重新利用,而残渣或被排出细胞外或滞留在胞浆中。自噬基因的突变可以导致遗传病,自噬机制受到的扰乱与病症有关。上海细胞自噬通路

当自噬体与溶酶体融合后,因GFP荧光的部分淬灭而以红色斑点的形式表现出来。杭州细胞自噬溶酶体

自噬体形成依赖于一系列ATG蛋白在蛋白泛素化过程中的共价结合。ATG5和ATG12被誉为自噬的“中心”,为自噬体形成所必需,它们被发现还参与了细胞凋亡的调控。ATG5可以被Caplains剪切,造成ATG5N端片段以一种未知的机制转位到线粒体,与抗凋亡蛋白Bcl-xL结合,促发线粒体细胞色素C释放,诱导凋亡。研究发现在一系列不同凋亡刺激下,ATG12不但是caspase唤醒所必需的,它还可通过结合方式中和Bcl-2、Mcl-1的抗凋亡能力。进一步实验则发现,ATG12是因为具备和Bcl-2、Mcl-1结合的BH3样结构域而具有促凋亡功能。杭州细胞自噬溶酶体

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