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NIX/Bnip3发挥功能的结构基础是BH3结构域和C端结构域,可与Bcl-2和Bcl-XL相互作用,诱导细胞凋亡,研究发现,BH3结构域和Bcl-2的结合与NIX/Bnip3介导的线粒体自噬相关。目前对于NIX引起线粒体自噬的具体分子机制尚不清楚,有以下假说:NIX与Parkin相互作用介导线粒体自噬:有研究发现,生理条件下,NIX表达正常,线粒体去偶联试剂羰基氰hua物间氯苯腙可以诱导线粒体去极化,降低线粒体膜电位。过表达NIX可以进一步引起线粒体膜电位降低。如前所述,线粒体去极化是Parkin介导线粒体自噬的必要条件,故缺氧、过表达的NIX可以募集Parkin。NIX作为底物首先发生泛素化后被LC3相互作用区域识别,进而引发线粒体自噬。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。青岛自噬慢病毒包装
PD是另一种中老年常见的神经退行性疾病, 表现为静息震颤、动作迟缓、肌肉僵硬以及步态不稳。目前知道, 至少6种基因突变会导致家族遗传PD, 这些蛋白包括α-synuclein、Parkin、UCH-L1、PINK-1、DJ-1以及LRRK2。细胞中α-synuclein聚集形成包涵体又称为Lewy小体是其典型的病理改变。α-synuclein可通过泛素-蛋白酶体途径、分子伴侣介导的自噬以及巨自噬等多种途径进行降解。与野生型α-synuclein蛋白相比, A30P和A53T突变体与溶酶 体膜蛋白LAMP-2A相互作用增强, 从而抑制分子 伴侣介导的自噬。野生型和突变型α-synuclein均能诱导巨自噬活化作为代偿机制, 当这种代偿失衡时, α-synuclein形成聚集体, 对细胞产生毒性作用。江西细胞自噬整体实验自噬体是自噬的标志性结构。
微自噬(Microautophagy)是溶酶体(在酵母和植物中为液泡)直接向内弯曲折叠,包裹胞内物质并降解的过程。大多数微自噬过程都是非选择性的。饥饿、缺乏氮源或雷帕霉素处理可以诱发细胞出现微自噬。微自噬在运输胞内物质、维持胞内稳态以及增强细胞对饥饿的耐受能力方面有许多功能。例如,由脂质降解引发的微自噬可以调节溶酶体膜的脂质构成,微自噬也可以起到将糖原运输到溶酶体中的作用。除了巨自噬和微自噬,分子伴侣介导的自噬(Chaperone-mediatedAutophagy)是细胞降解和回收蛋白质的另一种方式。在这一过程中,特定蛋白(如错误折叠的蛋白)首先被分子伴侣(如hsc70)识别和标记,然后一起被溶酶体表面的受体蛋白(如LAMP-2A)识别,继而直接转运至溶酶体内部并被消化。分子伴侣介导的自噬发生在许多组织中,其主要功能包括长期饥饿时为细胞供能,调节代谢通路,清理无用蛋白质,帮助T细胞活化等。
自噬与凋亡合作方式在现有研究报道中较为多见。该种情况下,自噬与凋亡的调控目标都是促进细胞死亡。合作方式分为3种:(1)各自同步引发细胞死亡;(2)一种为主,另一为辅;(3)一方功能缺陷情况下,另一方替补诱导细胞死亡。许多诱导凋亡的刺激常常也会诱导自噬,比如神经酰胺调整乳腺病和结肠病中均发现凋亡与自噬同时上调。在调整T淋巴细胞的临床试验中也发现二者被同时唤醒,药物氯碘喹啉通过扰乱mTOR信号通路诱导白血病细胞和骨髓瘤细胞发生自噬性死亡和凋亡;靶向敲除自噬相关蛋白ATG7或用自噬阻止剂3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine,3-MA)会阻止caspase唤醒,减少细胞凋亡;许多情况下,自噬诱导细胞死亡的潜力被凋亡所阻止,但它会在凋亡功能缺陷时发挥关键作用。依托泊苷、毒胡萝卜内酯等处理的凋亡缺陷Bax/Bak−/−的小鼠胚胎成纤维细胞中发现细胞自噬上调,特异性阻止剂阻止自噬后细胞存活率明显上调。上述情况下,自噬和凋亡通过共同作用、互补合作,或替补机制共同引发细胞死亡。自噬可以为细胞的再生和修复提供原料,实现细胞内物质的循环利用。
自噬与疾病:1、自噬与代谢:自噬能清理不正常构型的蛋白质,并消化受损和多余的细胞器,是真核细胞中普遍存在的降解/再循环系统。在细胞新陈代谢、结构重建、生长发育中起着重要作用。在饥饿和新生儿早期,自噬作用明显加强,自噬体明显增多。2、自噬与肿细胞:细胞自噬与细胞的关系十分复杂,目前尚未完全阐明。一方面,正常细胞自噬增强,可表现出阻止肿细胞发生的功能;与此相反,阻止细胞自噬有潜在的致瘤可能。另一方面,肿细胞也可通过增强细胞自噬来对抗由缺氧、代谢产物、诊治药物诱导的应激反应。自噬基因的突变可以导致遗传病,自噬机制受到的扰乱还与病症有关。微自噬可以起到将糖原运输到溶酶体中的作用。广州自噬Atg5
槲皮素、汉黄芩苷等可诱导细胞自噬,而β-细辛醚、丹酚酸B、人参皂苷Rg1则具有抑制细胞自噬的作用。青岛自噬慢病毒包装
自噬能清理不正常构型的蛋白质,并消化受损和多余的细胞器,是真核细胞中普遍存在的降解/再循环系统。细胞自噬通路子实体首先会在细胞中形成杯状膜结构,随后就会吞噬指定的细胞物质并进行降解,这些膜的形成能被蛋白质复合体机器所催化,研究者SaschaMartens解释道,如今我们发现了参与自噬体形成的多种因子,但截止到目前为止我们并不清楚这些因子是如何聚集在一起启动这些膜的形成的。其中一个因素就是Atg9蛋白,其重要性显而易见,但研究者并不清楚其所扮演的关键角色,Atg9存在于胞外小囊泡中,研究者指出,其能形成一种平台,以便自噬及其能够组装形成自噬体,Atg9囊泡在细胞中非常丰富,这就意味着当自噬体被需要时其就能比较快被招募过来。青岛自噬慢病毒包装
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