生理条件下,PINK1前体在内质网中合成后,凭借N端的线粒体定位序列被线粒体外膜转运酶识别并转入线粒体基质。当PINK1进入线粒体基质后,其N端信号肽被降解为成熟的PINK1,成熟的PINK1进入线粒体基质后被蛋白酶体识别清chu,从而维持基础水平。而线粒体受损时,线粒体膜电位发生变化,线粒体外膜去极化,阻碍PINK1进入线粒体,同时对PINK1的降解能力下降。因此,有活性的PINK1可以稳定聚集在线粒体外膜蛋白上,从而募集并激huoParkin,使其磷酸化。磷酸化的Parkin可以泛素化线粒体受体蛋白,后者泛素化后可与自噬受体调节蛋白等结合,形成泛素化的线粒体,从而激huo泛素相关的蛋白酶体途径,实现线粒体降解。不论是自噬活性降低还是溶酶体清chu异常都会导致疾病的发生。青岛自噬慢病毒包装
人参皂苷Rb1代谢产物K通过产生ROS,激huoJNK,诱导HCT-116细胞自噬和凋亡。另外,白藜芦醇通过诱导ROS激huo的自噬途径诱导HT-29细胞凋亡,其亦可诱导HCT116细胞凋亡,通过增加LC3-II蛋白的量诱导自噬,但联合自噬抑制剂可增强白藜芦醇诱导的HCT116细胞凋亡。前列腺ai是男性很常见的恶性中流之一。中药水鬼焦的化学成分之一水鬼焦碱可诱导DU145和LNCaP细胞凋亡,同时诱导雄ji素非依赖的前列腺aiDU145细胞发生自噬性死亡,而LNCaP细胞中没有观察到自噬相关指标,提示水鬼碱诱导的DU145细胞自噬可能具有雄ji素依赖性。另外,胡椒中主要的活性成分之一胡椒碱给药24 h后通过增加LC3B-II蛋白的量和阳性荧光点,诱导LNCaP和PC-3细胞自噬,抑制细胞增殖,使细胞阻滞在G0/G1期。江苏细胞自噬LC3内酯类化合物蟾蜍灵是研究较多的中药有效成分之一,对肝ai和结肠ai的细胞自噬作用更为突出。
细胞经诱导或阻止后,需对自噬过程进行观察和检测,常用的策略和技术有:观察自噬体的形成。由于自噬体属于亚细胞结构,普通光镜下看不到,因此,直接观察自噬体需在透射电镜下。Phagophore的特征为:新月状或杯状,双层或多层膜,有包绕胞浆成分的趋势。自噬体(AV1)的特征为:双层或多层膜的液泡状结构,内含胞浆成分,如线粒体、内质网、核糖体等。自噬溶酶体(AV2)的特征为:单层膜,胞浆成分已降解。我们在显微镜成像后红绿荧光merge后通过merge后出现的黄色斑点即只是自噬体.红色的斑点指示自噬溶酶体,通过不同颜色斑点的计数可以清晰的看出自噬流的强弱。
NIX招募Atg8蛋白家族启动线粒体自噬:NIX/Bnip3可以通过其N端的WXXL序列与Atg8蛋白家族成员相结合诱导线粒体自噬。与Parkin类似,NIX/Bnip3也存在正反馈调节。NIX氨基结构域上的Leu17与Bnip3蛋白的Ser17和Ser24磷酸化,可以促进NIX/Bnip3与LC3的相互作用,但磷酸化的具体机制目前尚未阐明。NIX/Bnip3竞争性结合Bcl-2介导线粒体自噬:NIX/Bnip3含有BH3结构域,可与Bcl-2/Bcl-xL结合。当细胞缺氧时,NIX/Bnip3大量表达,可以与Beclin竞争性结合Bcl-2/Bcl-xL,从而导致Beclin游离。游离的Beclin与多种蛋白质形成Ⅲ型磷脂酰肌醇-3-激酶复合体,该复合体蛋白可以激huoAtg5,从而激huo线粒体自噬。这是NIX引起线粒体自噬的另外两个假说。异钩藤碱可诱导神经细胞自噬。
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。对不同的细胞,自噬的作用可能不同。上海自噬Atg5
自噬体溶酶体的融合机制与同质性液泡膜融合机制相同。青岛自噬慢病毒包装
自噬阻止剂可以通过阻止自噬通路中的某种蛋白来实现阻止自噬,也可以通过直接扰乱溶酶体功能来阻止自噬,因为溶酶体是自噬完成的关键场所。氯喹和羟氯喹是两种临床中常用的药物,较早它们被用于调整疟疾,后来又发现其对SLE等病有效,它们都是通过降低溶酶体酸性、扰乱溶酶体功能来阻止自噬的。这些分子现在也在临床实验中与化疗药物联用以降低耐药性。解决特异性不足的一个未来的研究方向,是针对特异性更高的靶点(即该蛋白只存在于自噬通路中)开发阻止剂/激动剂。另外,针对系统性的脱靶效应,可以通过靶向递送的方式将脱靶效应降至较低,例如将自噬阻止剂与化疗药物连接在同一个靶向到病变的药物载体上,使其只影响病变中的自噬水平而不干扰免疫系统。青岛自噬慢病毒包装
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