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。在饥饿、低氧、药物等因素作用下,待降解的细胞成分周围会形成双层结构分隔膜,随后分隔膜逐渐延伸,然后将待降解的胞浆成分完全封闭形成自噬体;自噬体形成后将通过细胞骨架微管系统运输至溶酶体,二者融合形成自噬溶酶体;然后其内容物在溶酶体酶作用下被细胞降解利用。目前研究发现自噬调节涉及多种信号通路,其中以腺苷单磷酸活化蛋白激酶及哺乳动物雷帕霉素受体信号通路为调控中心。AMPK促进自噬发生,而mTOR阻止自噬发生。此外,许多经典的凋亡信号通路或蛋白被发现与自噬调控之间存在着复杂的交织。在缺血、缺氧的心肌细胞中,NIX/Bnip3大量表达,从而激huo线粒体自噬。大连单荧光自噬慢病毒包装
线粒体自噬属于选择性自噬,其主要作用是降解细胞中损伤以及不需要的线粒体。当线粒体损伤之后,在正常的线粒体中持续被降解的PINK蛋白(PARL促进此反应)会处于稳定状态,再通过E3连接酶Parkin的作用来诱导线粒体自噬。Parkin会诱导线粒体膜蛋白的聚泛素化,由此导致与LC3结合的自噬受体蛋白的SQSTM1/p62,NBR1,andAmbra1聚集。此外,在特定的细胞类型中,同样存在LC3结合区域(LIR)的BNIP3和BNIP3L/NIX直接通过泛素依赖型反应机制也会聚集自噬反应的相关因子,进而促进自噬体的形成。黑龙江细胞自噬透射电镜适度的线粒体自噬有助于清chu细胞内受损或功能障碍的线粒体。
自噬的可诱导特性:表现在2个方面,第1是自噬相关蛋白的快速合成,这是准备阶段。第2是自噬体的快速大量形成,这是执行阶段。批量降解:这是与蛋白酶体降解途径的明显区别「捕获」胞浆成分的非特异性:由于自噬的速度要快、量要大,因此特异性不是首先考虑的,这与自噬的应急特性是相适应的。自噬的保守性:由于自噬有利于细胞的存活,因此无论是物种间、还是各细胞类型之间(包括病变细胞),自噬都普遍被保留下来。除了降解方面的功能,自噬本身也是一种将胞内物质运输到溶酶体中的手段。这一过程对非特异性免疫比较重要,因为许多非特异性免疫受体(如TLR3、TLR7、TLR8、TLR9)都分布在溶酶体内表面。以往认为,外源的免疫原性物质往往通过胞吞作用进入溶酶体,而现在发现,细胞质中的免疫原性物质(如病毒RNA)也可以通过自噬被运送至溶酶体,然后与TLR相互作用。自噬在这方面的功能被认为与一些自身免疫性疾病的发生或进展有关。自噬体与溶酶体融合,成为自溶体,一些被隔离的货物被降解,然后回收以维持细胞内稳态。
目前认为,自噬体的膜不是直接来源于高尔基体或内质网,而是在胞浆中重新生成的,但具体的机制尚不清楚。当beclin-1被活化后,胞浆中先形成比较多个membranesource(自噬体膜发生中心),在它们不断扩展的过程中,VMP1蛋白由内质网和高尔基体转位到自噬体膜上(VMP1又叫TMEM49,已知唯独与自噬有关的跨膜蛋白),同时,MAP1-LC3由胞浆型(即LC3-I)转位到自噬体膜(即LC3-II),LC3这一转变过程可被WesternBlot和荧光显微镜检测到,现已成为监测自噬体形成的推荐方法。UA可引导粒线体的自噬作用,并防止有功能障碍粒线体的累积。在囓齿动物理,UA可经由粒线体引发增进运动能力,这些新的发现建议UA在增进粒线体和肌肉功能方面有医药潜力。研载生物科技(上海)有限公司。通过融合表达RFP-GFP-LC3B蛋白,可以非常有效地追踪自噬过程。
凋亡相关caspase家族蛋白可与自噬相关蛋白互相影响。caspase-3通过剪切灭活Beclin-1阻止自噬促发凋亡。研究发现凋亡死亡受体通路中DISC可在自噬体膜上组装,应用蛋白酶阻止剂如硼替佐米或溶酶体阻止剂氯喹阻止自噬,会增进DISC形成进一步唤醒caspase-8寡聚化诱导凋亡。T细胞研究中发现caspase-8调控着自噬,caspase-8缺陷或Fas死亡结构域相关蛋白(Fas-associateddeathdomain,FADD)缺陷的T细胞其自噬功能被上调。Furuya等发现Beclin-1可通过提高caspase-9活性而增强凋亡诱导剂诱发的细胞凋亡。损坏细胞死亡时,自噬为新的细胞进入并接管提供了空间。大连细胞自噬电镜检测
小自噬也就是通过溶酶体细胞膜凹陷,将细胞质物质直接吞入溶酶体的过程。大连单荧光自噬慢病毒包装
自噬过程的调控:从上面总结的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,已经报告了许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许多问题都还在等待进一步解答中。关于传递自噬信号的通路目前比较肯定的有:阻止类ClassIPI3Kpathway(PI-phosphatidylinositol,磷脂酰肌醇)与IRS(Insulinreceptorsubstrate)结合,接受胰岛素受体传来的信号(血糖水平高阻止自噬)。大连单荧光自噬慢病毒包装