山東細胞自噬Beclin1

來源: 發(fā)布時間:2021-10-20

自噬是一種通過溶酶體在細胞內(nèi)部降解功能失調(diào)的細胞組分的過程。細胞質(zhì)分解為各類基礎(chǔ)組分,且可重新進入細胞質(zhì)實現(xiàn)再利用。自噬屬動態(tài)過程。在基礎(chǔ)條件下,各類細胞中均存在低水平自噬。但營養(yǎng)不足或缺氧等刺激可能導(dǎo)致自噬水平上調(diào)。自噬信號通路受到嚴(yán)密調(diào)控,在基礎(chǔ)水平上起到重要管家作用,可使細胞在多種應(yīng)力條件下繼續(xù)存活。大自噬是較為主要的自噬通路,負(fù)責(zé)將細胞質(zhì)內(nèi)物質(zhì)通過中間雙重細胞膜囊泡傳輸至溶酶體。中間雙重細胞膜囊泡是一種自噬體,可與溶酶體相結(jié)合,形成自噬體。自噬體能夠與晚期內(nèi)體融合形成中間囊泡較終形成自噬溶酶體。山東細胞自噬Beclin1

自噬的步驟可以大概總結(jié)為下面四步:步驟1:細胞接受自噬誘導(dǎo)信號后,在胞漿的某處形成一個小的類似「脂質(zhì)體」樣的膜結(jié)構(gòu),然后不斷擴張,但它并不呈球形,而是扁平的,就像一個由2層脂雙層組成的碗,可在電鏡下觀察到,被稱為Phagophore,是自噬發(fā)生的鐵證之一。步驟2:Phagophore不斷延伸,將胞漿中的任何成分,包括細胞器,全部攬入「碗」中,然后「收口」,成為密閉的球狀的autophagosome,即「自噬體」。電鏡下觀察到自噬體是自噬發(fā)生的鐵證之二。有2個特征:一是雙層膜,二是內(nèi)含胞漿成分,如線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)碎片等。步驟3:自噬體形成后,可與細胞內(nèi)吞的吞噬泡、吞飲泡和內(nèi)體融合(這種情況不是必然要發(fā)生的)。步驟4:自噬體與溶酶體融合形成autolysosome,期間自噬體的內(nèi)膜被溶酶體酶降解,二者的內(nèi)容物合為一體,自噬體中的「貨物」也被降解,產(chǎn)物(氨基酸、脂肪酸等)被輸送到胞漿中,供細胞重新利用,而殘渣或被排出細胞外或滯留在胞漿中。山東細胞自噬Beclin1目前已有多份研究表明自噬在許多細胞的分化進程中被不同程度地喚醒。

細胞經(jīng)誘導(dǎo)或阻止后,需對自噬過程進行觀察和檢測,常用的策略和技術(shù)有:觀察自噬體的形成。由于自噬體屬于亞細胞結(jié)構(gòu),普通光鏡下看不到,因此,直接觀察自噬體需在透射電鏡下。Phagophore的特征為:新月狀或杯狀,雙層或多層膜,有包繞胞漿成分的趨勢。自噬體(AV1)的特征為:雙層或多層膜的液泡狀結(jié)構(gòu),內(nèi)含胞漿成分,如線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體等。自噬溶酶體(AV2)的特征為:單層膜,胞漿成分已降解。我們在顯微鏡成像后紅綠熒光merge后通過merge后出現(xiàn)的黃色斑點即只是自噬體.紅色的斑點指示自噬溶酶體,通過不同顏色斑點的計數(shù)可以清晰的看出自噬流的強弱。

目前認(rèn)為,自噬體的膜不是直接來源于高爾基體或內(nèi)質(zhì)網(wǎng),而是在胞漿中重新生成的,但具體的機制尚不清楚。當(dāng)beclin-1被活化后,胞漿中先形成比較多個membranesource(自噬體膜發(fā)生中心),在它們不斷擴展的過程中,VMP1蛋白由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體轉(zhuǎn)位到自噬體膜上(VMP1又叫TMEM49,已知唯獨與自噬有關(guān)的跨膜蛋白),同時,MAP1-LC3由胞漿型(即LC3-I)轉(zhuǎn)位到自噬體膜(即LC3-II),LC3這一轉(zhuǎn)變過程可被WesternBlot和熒光顯微鏡檢測到,現(xiàn)已成為監(jiān)測自噬體形成的推薦方法。UA可引導(dǎo)粒線體的自噬作用,并防止有功能障礙粒線體的累積。在囓齒動物理,UA可經(jīng)由粒線體引發(fā)增進運動能力,這些新的發(fā)現(xiàn)建議UA在增進粒線體和肌肉功能方面有醫(yī)藥潛力。大自噬是較為主要的自噬通路,負(fù)責(zé)將細胞質(zhì)內(nèi)物質(zhì)通過中間雙重細胞膜囊泡傳輸至溶酶體。

自噬體形成依賴于一系列ATG蛋白在蛋白泛素化過程中的共價結(jié)合。ATG5和ATG12被譽為自噬的“中心”,為自噬體形成所必需,它們被發(fā)現(xiàn)還參與了細胞凋亡的調(diào)控。ATG5可以被Caplains剪切,造成ATG5N端片段以一種未知的機制轉(zhuǎn)位到線粒體,與抗凋亡蛋白Bcl-xL結(jié)合,促發(fā)線粒體細胞色素C釋放,誘導(dǎo)凋亡。研究發(fā)現(xiàn)在一系列不同凋亡刺激下,ATG12不但是caspase喚醒所必需的,它還可通過結(jié)合方式中和Bcl-2、Mcl-1的抗凋亡能力。進一步實驗則發(fā)現(xiàn),ATG12是因為具備和Bcl-2、Mcl-1結(jié)合的BH3樣結(jié)構(gòu)域而具有促凋亡功能。預(yù)計人們會開發(fā)著重于調(diào)節(jié)自噬相關(guān)疾病中液-液相分離的自噬特異性控制劑。臺州自噬電鏡檢測

自噬的一大功能是清理細胞內(nèi)受損的細胞器或錯誤折疊的蛋白質(zhì)。山東細胞自噬Beclin1

自噬過程的調(diào)控:從自噬特點中可以看出,自噬這一過程一旦啟動,必須在度過危機后適時停止,否則,其非特異性捕獲胞漿成分的特性將導(dǎo)致細胞發(fā)生不可逆的損傷。這也提醒我們在研究自噬時一定要動態(tài)觀察,任何橫斷面的研究結(jié)果都不足以評價自噬的活性。目前,已經(jīng)報告了比較多因素能誘導(dǎo)細胞發(fā)生自噬,如饑餓、生長因子缺乏、微生物傳染、細胞器損傷、蛋白質(zhì)折疊錯誤或聚集、DNA損傷、放療、化療等等,這么多刺激信號如何傳遞的、哪些自噬蛋白接受信號、又有哪些自噬蛋白去執(zhí)行等比較多問題都還在等待進一步解答中。自噬字面上理解就是自己吃自己,細胞把不用的大分子或是衰老損傷的細胞器分解再利用。山東細胞自噬Beclin1