吉林自噬Atg5

时间:2022年05月07日 来源:

自噬的步骤可以大概总结为下面四步:步骤1:细胞接受自噬诱导信号后,在胞浆的某处形成一个小的类似「脂质体」样的膜结构,然后不断扩张,但它并不呈球形,而是扁平的,就像一个由2层脂双层组成的碗,可在电镜下观察到,被称为Phagophore,是自噬发生的铁证之一。步骤2:Phagophore不断延伸,将胞浆中的任何成分,包括细胞器,全部揽入「碗」中,然后「收口」,成为密闭的球状的autophagosome,即「自噬体」。电镜下观察到自噬体是自噬发生的铁证之二。有2个特征:一是双层膜,二是内含胞浆成分,如线粒体、内质网碎片等。步骤3:自噬体形成后,可与细胞内吞的吞噬泡、吞饮泡和内体融合(这种情况不是必然要发生的)。步骤4:自噬体与溶酶体融合形成autolysosome,期间自噬体的内膜被溶酶体酶降解,二者的内容物合为一体,自噬体中的「货物」也被降解,产物(氨基酸、脂肪酸等)被输送到胞浆中,供细胞重新利用,而残渣或被排出细胞外或滞留在胞浆中。β-细辛醚通过降低游离Ca2+浓度,下调Beclin1的量,降低自噬,发挥对PC12细胞氧糖剥夺损伤模型的保护作用。吉林自噬Atg5

自噬双标系统的工作原理为:未发生自噬的细胞及含有自噬体的细胞中,由于mCherry与GFP共同表达,细胞呈现黄色荧光。当自噬体与溶酶体融合形成自噬溶酶体后,酸性的溶酶体环境使酸敏感的GFP荧光淬灭,而mCherry不受影响,进而使自噬溶酶体呈现红色荧光。因此,红色荧光可指示自噬溶酶体形成的顺利程度。红色荧光越多,绿色荧光越少,则从自噬体到自噬溶酶体阶段流通得越顺畅。反之,自噬体和溶酶体融合被阻止,自噬溶酶体进程受阻。广州自噬溶酶体高脂饮食则会导致机体的自噬受损,从而加速非酒精性脂肪肝向肝病方向发展。

自噬体形成依赖于一系列ATG蛋白在蛋白泛素化过程中的共价结合。ATG5和ATG12被誉为自噬的“中心”,为自噬体形成所必需,它们被发现还参与了细胞凋亡的调控。ATG5可以被Caplains剪切,造成ATG5N端片段以一种未知的机制转位到线粒体,与抗凋亡蛋白Bcl-xL结合,促发线粒体细胞色素C释放,诱导凋亡。研究发现在一系列不同凋亡刺激下,ATG12不但是caspase唤醒所必需的,它还可通过结合方式中和Bcl-2、Mcl-1的抗凋亡能力。进一步实验则发现,ATG12是因为具备和Bcl-2、Mcl-1结合的BH3样结构域而具有促凋亡功能。

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。自噬小体在与溶酶体融合过程中,溶酶体内的酸性环境会导致GFP荧光淬灭,这为追踪GFP-LC3B细胞增加了难度。

自噬在古希腊语中是“自(auto)食(phagy)”。它是一种保守的细胞自我降解方式,是将受损细胞器及大分子物质通过溶酶体降解再利用的过程。基础水平的自噬是维持细胞稳态所必需的,同时自噬参与**老、分化及发育、免疫及清理微生物、病变等疾病的病理生理过程。根据结合分子的方式,自噬分为:巨自噬(macroautophagy)、微小自噬(microautophagy)和伴侣分子介导的自噬(chaperone-mediatedautophagy,CMA)。其中巨自噬研究得较多,本文所论述的自噬即指巨自噬。启动人体骨骼肌自噬的有效策略是运动强度,剧烈运动是肌肉自噬的较有效诱因。吉林自噬Atg5

细胞自噬过程的功能紊乱与多种疾病相关,包括病症、糖尿病和神经退行性疾病等。吉林自噬Atg5

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。吉林自噬Atg5

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