自噬基本参数
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自噬企业商机

在荧光显微镜下采用GFP-LC3等融合蛋白来示踪自噬形成(常用):GFP-LC3单荧光指示体系。由于电镜耗时长,不利于监测(Monitoring)自噬形成。我们利用LC3在自噬形成过程中发生聚集的现象开发出了GFP-LC3指示技术:无自噬时,GFP-LC3融合蛋白弥散在胞浆中;自噬形成时,GFP-LC3融合蛋白转位至自噬体膜,在荧光显微镜下形成多个明亮的绿色荧光斑点,一个斑点相当于一个自噬体,可以通过计数来评价自噬活性的高低。研载生物已开发出高效的评价用GFP-LC3病毒载体,通过瞬时高效传染细胞,配合活细胞工作站成功评价自噬流。如何调控自噬,减少肝病发生,并且促进细胞进入自噬死亡程序,已经成为瘤预防和治理研究的新热点。大连细胞自噬电镜检测

在研究自噬与凋亡的关系时,人们发现细胞死亡前胞浆中存在大量的自噬体或自噬溶酶体,但这样的细胞缺乏凋亡的典型特点,如核固缩),核破裂、细胞皱缩、没有凋亡小体的形成等,被称为自噬样细胞死亡,它是一种新的细胞程序性死亡,为了与凋亡区别,被命名为TypeIIcelldeath,相应的,凋亡为TypeIcelldeath,坏死为TypeIIIcelldeath。尽管这样,但对于自噬是否是细胞死亡的直接原因目前还存在比较大的争议。到底是Celldeathbyautophagy(自噬引起死亡)还是Celldeathwithautophagy(死亡时有自噬发生,但不是直接原因)?对此,自噬研究领域“大牛”级**LevineBeth在一篇nature的Review中表达了自己的观点。由于在形态学上2者无明显区别,但通过阻断自噬,观察细胞的结局可区分开来:Celldeathbyautophagy细胞存活,而Celldeathwithautophagy细胞死亡。自噬既能阻止也能促进细胞凋亡,两种反应在生物体内普遍存在。江苏mRFP-GFP-LC3双荧光自噬内质网应激中,自噬通过消化蛋白聚集物和错误折叠蛋白维护内质网功能,限制内质网应激反应诱发的细胞凋亡。

溶酶体的作用还包括对细胞内物质的消化,溶酶体能消化分解经胞吞作用摄入细胞内的各种物质和细胞内衰亡或损伤的各种细胞器等。吞噬性溶酶体内的各种大分子在水解酶的作用下,可以被分解为简单物质。例如,能将蛋白质分解为二肽或游离氨基酸;把核酸分解为核苷和磷酸;使碳水化合物分解为寡糖类或单糖;将中性脂肪分解为甘油和脂肪酸等。这些被分解而生成的可溶性小分子物质,能透过溶酶体体膜进入细胞质基质,重新参与细胞的物质代谢,一些未被完全消化的物质残留下来,形成残余小体。

自噬的特性:自噬是细胞消化掉自身的一部分,即self-eating,初一看似乎对细胞不利。事实上,细胞正常情况下比较少发生自噬,除非有诱发因素的存在。这些诱发因素许多,也是研究的热门。既有来自于细胞外的(如外界中的营养成分、缺血缺氧、生长因子的浓度等),也有细胞内的(代谢压力、衰老或破损的细胞器、折叠错误或聚集的蛋白质等)。由于这些因素的经常性存在,因此,细胞保持了一种比较低的、基础的自噬活性以维持自稳。自噬过程比较快,被诱导后8min即可观察到自噬体(autophagosome)形成,2h后自噬溶酶体(autolysosome)基本降解消失。这有利于细胞快速适应恶劣环境。通过透射电子显微镜发现自噬体一直是观察自噬现象直接、经典的方法,是自噬检测的“金标准”。

GFP-LC3B 融合蛋白不仅能够利用其荧光标签进行检测,还可利用溶酶体对标签蛋白的切割通过 Western blot进行检测。GFP-LC3B 蛋白进入到自噬溶酶体内后 LC3B 部分对溶酶体中的蛋白水解酶较为敏感,较容易被降解。而融合蛋白中的 GFP 部分则对于溶酶体中的蛋白水解酶敏感性较低,不容易被降解。使用GFP 抗体进行 Western blot 检测可能会检测到 GFP-LC3B-I、GFP-LC3B-II 和游离 GFP 标签三个条带,若出现游离 GFP 标签条带则daibiao细胞自噬流活化。此外, 在检测同一细胞样品时还可以使用 LC3B 抗体检测内源性 LC3B-I 向 LC3B-II 转化。RFP-GFP-LC3B慢病毒感染细胞后,在非自噬的情况下,荧光显微镜下RFP-GFP-LC3B呈现弥散的黄色荧光。湖南细胞自噬GFP-LC3B

心肌细胞在再灌注期的细胞自噬增强,此时由于细胞自噬引发的过量死亡,会导致细胞损伤加重。大连细胞自噬电镜检测

LC3活化并插入吞噬泡膜:LC3(在酵母中为Atg8)是一种微管相关蛋白,平时以全长形式普遍分布于细胞质中。当自噬信号出现时,LC3的C端氨基酸先被Atg4移除,然后被Atg7活化,成为LC3-I。在Atg3的介导下,LC3-I较终在上文中提到的Atg5-Atg12-Atg16L复合物催化下,连接上一个磷脂酰乙醇胺分子,使其可以插入吞噬泡膜中,成为铆定的的LC3-II。LC3-II在促进吞噬泡与待降解细胞器的膜融合,以及识别待降解细胞器中扮演了重要的角色。由于LC3-II的形成是依赖活化信号的,所以荧光标识的LC3已被普遍用作自噬小体形成的生物标记。需要注意的是,在哺乳动物中,LC3有三种亚型(LC3A,LC3B,LC3C),但只有LC3B-II与吞噬泡增加有关,故而宜使用anti-LC3B抗体标记LC3。另外,从前有人认为,LC3-II和LC3-I的比例可以作为衡量自噬活跃程度的指标,但现在普遍认为,只需测定LC3-II的表达即可反映自噬活跃程度。大连细胞自噬电镜检测

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