自噬是一种通过溶酶体在细胞内部降解功能失调的细胞组分的过程。细胞质分解为各类基础组分,且可重新进入细胞质实现再利用。自噬属动态过程。在基础条件下,各类细胞中均存在低水平自噬。但营养不足或缺氧等刺激可能导致自噬水平上调。自噬信号通路受到严密调控,在基础水平上起到重要管家作用,可使细胞在多种应力条件下继续存活。大自噬是较为主要的自噬通路,负责将细胞质内物质通过中间双重细胞膜囊泡传输至溶酶体。中间双重细胞膜囊泡是一种自噬体,可与溶酶体相结合,形成自噬体。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。台州细胞自噬电镜检测
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。台州细胞自噬电镜检测自噬在细菌与病原体入侵时产生的免疫防御中起到关键作用。
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。
自噬通过分解并清理受损的蛋白质和细胞器来达到清洁细胞的效果,该过程对于神经元等寿命较长的细胞来说十分重要,由于神经元不再能够进行细胞分裂,因此特别容易积聚对自身有害的蛋白质和受损的细胞器。在他们的新研究中,科学家表明,老鼠大脑中的神经元不需要自噬就可以存活。此外,这些神经元细胞通过自噬相关蛋白来调节对学习和记忆至关重要的分子微管转运过程。自噬对大脑的健康至关重要,这一事实得到了近十年来科学发现的支持。科学家发现自噬的新功能表明,对患者自噬活性的诊治性调节不只可以促进脑部废物清理,还可以通过改变细胞内转运系统的效率来改变认知能力。自体吞噬负责降解正常的蛋白以重新组建细胞。
由于自体吞噬较少受到关注,而且比较难在体外实验条件下实现,因此,对自体吞噬的机制还不是比较了解。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。尽管对自体吞噬具体过程的了解还需要较大加强,但是人们已经勾勒出自体吞噬过程的大致轮廓:细胞质中的线粒体等细胞器首先被称为“隔离膜”的囊泡所包被,这种“隔离膜”主要来自于内质网和高尔基体;囊泡较终形成双层膜结构,即自吞噬体,也称之为初始自体吞噬泡;自吞噬体与胞内体融合形成中间自体吞噬泡;较终自体吞噬泡的外膜与溶酶体融合形成降解自体吞噬泡,由溶酶体内的酶降解自体吞噬泡中的内容物和内膜。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,细胞膜和细胞核会较终变成溶酶体以消化和分解自身。自噬性溶酶体是一种自体吞噬泡,作用底物是内源性的,即细胞内的蜕变、破损的某些细胞器或局部细胞质。台州细胞自噬电镜检测
噬可以被描述为细胞质内的成分被双层膜的囊泡包裹,形成自噬体,进而传递到溶酶体进行降解的过程。台州细胞自噬电镜检测
雷帕霉素靶蛋白(mTOR)激酶在自噬反应中起着重要的调节作用。mTOR在被mTOR激酶唤醒后,自噬反应被阻止;而在mTOR未被阻止后,自噬反应机制被启动。作为酵母中Atg1的同系物,三个相关的丝氨酸/苏氨酸激酶UNC-51样酶-1,-2,-3(ULK1,ULK2,UKL3),通过与mTOR复合物之间的相互作用来实现自噬反应。ULK1、ULK2、mAtg13和骨架蛋白FIP200(酵母Atg17的同系物)一起形成一个复杂的复合物。ClassIIIPI3K复合物由hVps34,Beclin-1(酵母Atg6的同系物),p150(酵母Vps15同系物),和类Atg14蛋白或者紫外线放射抗性相关蛋白UVRAG蛋白组成,其在诱导自噬反应中起关键作用。Atg基因通过形成Atg12-Atg5andLC3-II(Atg8-II)复合物来调控自噬体的形成。台州细胞自噬电镜检测