福建mRFP-GFP-LC3双荧光自噬慢病毒
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。对抗关系中,自噬与凋亡的目标及过程背道而驰。福建mRFP-GFP-LC3双荧光自噬慢病毒
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。福建mRFP-GFP-LC3双荧光自噬慢病毒在自噬的情况下,荧光显微镜下RFP-GFP-LC3B则聚集在自噬体膜上,以黄色斑点的形式表现出来。
对抗关系中,自噬与凋亡的目标及过程背道而驰。自噬并不引发细胞死亡,相反促进细胞存活。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,限制了内质网应激反应诱发的细胞凋亡。在细胞能量危机的时候,自噬还通过消化细胞器和蛋白质等大分子为细胞提供能量和营养,延长细胞寿命。因而在成年小鼠的饥饿期、乳鼠出生后的喂养适应期以及营养剥夺的细胞中,均显示出自噬为细胞存活所必需[11]。在细胞遭受代谢应激、药物调整和放射性损伤时,自噬也是维护基因完整性的重要机制。因此,在乳腺病、前列腺病及结肠病细胞中阻止自噬,能够提高病变细胞对放化疗的敏感性。线粒体自噬是自噬的一种,它能通过清理去极化线粒体减少活性氧簇,达到细胞保护的目的。线粒体自噬甚至可通过减少线粒体外膜通透化(mitochondrialoutermembranepermeabilization,MOMP)和减少细胞色素C和SMAC/DIABLO等线粒体促凋亡蛋白的释放阻止凋亡发生。
自噬发生过程:在此过程中,自噬体的形成是关键,其直径一般为300~900nm,平均500nm,囊泡内常见的包含物有胞质成分和某些细胞器如线粒体、内吞体、过氧化物酶体等。与其他细胞器相比,自噬体的半衰期比较短,只有8min左右,说明自噬是细胞对于环境变化的有效反应。在整个自体吞噬过程中,细胞质和细胞器都受到破坏,较明显的是线粒体和内质网受损。虽然自体吞噬并不直接破坏细胞膜和细胞核,但是有证据表明,在较初断裂或消化后,细胞膜和细胞核会然后变成溶酶体以消化和分解自身。由内质网、高尔基体或细胞质膜等来源的膜包绕待降解物形成自噬体,然后与溶酶体融合并降解其内容物。
由于大隅良典和紧随他步伐的研究者的工作,我们现在知道细胞自噬控制着许多重要的生理功能,涉及到细胞部件的降解和回收利用。细胞自噬能快速提供燃料供应能量,或者提供材料来更新细胞部件,因此在细胞面对饥饿和其它种类的应激时,它发挥着不可或缺的作用。在遭受沾染之后,细胞自噬能消灭入侵的细胞内细菌活病毒。自噬对胚胎发育和细胞分化也有贡献。细胞还能利用自噬来消灭受损的蛋白质和细胞器,这个质检过程对于抵抗人类的衰老带来的负面影响有举足轻重的意义。疫苗是预防肝病发生比较经济有效的方式,疫苗都与自噬关系密切。福建mRFP-GFP-LC3双荧光自噬慢病毒
溶酶体是自噬完成的关键场所。福建mRFP-GFP-LC3双荧光自噬慢病毒
在做有氧运动时(低强度的运动),这个低强度运动只需要足够的额外能量,提供给身体能提高一点效率的需要;为了提高效率,它舍弃了那些我们不需要的废弃细胞部分。如果增加运动强度,身体会进入高压模式,自噬的效果开始减弱。因此,保持适当运动强度才可以提高身体的自噬能力,主要原因是:(1)乙酰辅酶A的耗竭。当你用尽燃料(葡萄糖)时,身体开始启动自噬;当用尽蛋白质、脂肪、碳水化合物时,身体开始提高自噬作用(因为没有食物可用)。(2)降低mTOR。mTOR是自噬的启动信号,当举重、增肌,甚至增脂时就会释放出自噬的信号。它们的关系很像胰岛素和血糖的关系,当自噬高时,mTOR会低,而当mTOR高时,自噬能力会低,两者不断地保持一种平衡。当你在做一些轻松的运动,mTOR低,自噬能力提高;当你做比较强的度运动,mTOR升高,自噬能力降低。因为身体只是在试图修復和建造,而不是要消化所有储备的能量。(3)提高AMPK。AMPK是体内能量传感器,当你用尽燃料时,这个传感器将把开关打开,开始从体内脂肪和整个身体中吸收能量,包含吸收老旧细胞,这就是自噬,这也是心肺运动如此强大的地方。福建mRFP-GFP-LC3双荧光自噬慢病毒
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