细胞凋亡及周期阻滞基本信号通路

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异硫氰酸苄酯通过激活p53和AMPK-FOXO1a信号通路诱导宫颈癌细胞周期阻滞和凋亡

异硫氰酸苄酯通过激活p53和AMPK-FOXO1a信号通路诱导宫颈癌细胞周期阻滞和凋亡

网络出版时间:2024-01-1010:57:49 网络出版地址:https://link.cnki.net/urlid/34.1086.R.20240108.1831.040异硫氰酸苄酯通过激活p53和AMPK FOXO1a信号通路诱导宫颈癌细胞周期阻滞和凋亡塔玛莎·库尔曼江,王小静,李欣奕,王昊,解国轩,陈云杰,温婷,程夕露,努尔阿米乃·麦麦提,李金玉(新疆特殊环境物种保护与调控生物学实验室,新疆特殊环境物种多样性应用与调控重点实验室,新疆师范大学生命科学学院,新疆乌鲁木齐 830054)收稿日期:2023-08-19,修回日期:2023-11-20基金项目:新疆维吾尔自治区重点研发计划项目子课题资助项目(No2022B03018 5);新疆特殊环境物种多样性应用与调控重点实验室资助项目(XJTSWZ 2021 02);新疆师范大学博士启动基金资助项目(No3010010267)。

作者简介:塔玛莎·库尔曼江(1999-),女,硕士生,研究方向:药理学,E mail:1326431115@qq.com;王小静(1972-),女,博士,硕士生导师,研究方向:药理学,共同第一作者,E mail:wxjdy@163.com;李金玉(1978-),女,博士,副教授,硕士生导师,研究方向:药理学,通信作者,E mail:lijinyu234@163.com;努尔阿米乃·麦麦提(1990-),女,博士,讲师,研究方向:药理学,通信作者,E mail:Mynura@126.comdoi:10.12360/CPB202307067文献标志码:A文章编号:1001-1978(2024)01-0114-12中国图书分类号:R 332;R329 25;R329 28;R394 2;R737 33;R979 1摘要:目的 研究异硫氰酸苄酯(benzylisothiocyanate,BITC)对小鼠U14宫颈癌细胞增殖的影响,基于转录组数据分析探讨细胞毒性机制。

JNK信号通路

JNK信号通路

Signal integration by JNK and p38 MAPK pathways in cancer development JNK具有促进细胞凋亡的能力,当细胞缺失JNK时,细胞的凋亡能力明显下降,注入细胞色素C可以补救这种缺失的凋亡能力,说明JNK是通过线粒体途径发挥促进凋亡的作用的。

JNK的促凋亡活性依赖于:(1)刺激物的存在;(2)JNK具有组织特异性;(3)JNK传播的信号的强度。

短暂的JNK激活可以促进细胞的生存,长期的JNK通路激活可以促进细胞的凋亡反应。

JNK信号通路主要通过以下两个通路促进细胞的凋亡:(1)通过TNF-α依赖性的途径促进细胞的凋亡。

(2)通过capase-8途径促进细胞的凋亡反应。

P38MAPK信号通路具有负向调节细胞周期的功能,主要通过以下的过程进行调节:在G1/M以及G2/M期进行调节。

a;下调细胞周期素。

b;上调周期素依赖性的激酶抑制剂(抑制细胞周期依赖性激酶的活性)。

C;调节p53基因的活性。

在γ射线的照射下,P38基因被报道可以导致G2期的阻滞。

P38对细胞发育的负向调节功能在许多的细胞种类中都存在。

a;可能由于对EGF-R的负向调节功能所导致。

b;也可能是由于JNK/JUN途径发挥作用。

一些刺激物可以通过产生下游的刺激物来间接激活p38,例如可以产生ROS。

这是p38引起的对肿瘤的抑制作用的主要途径。

P38也具有促进细胞生存的能力。

a;通过自噬途径调节细胞的存活。

b;直接磷酸化导致GSK3β的失活(导致转录因子β-catenin的聚集)。

c;在G2/M期使细胞周期阻滞有利于DNA的修复。

JNK以及p38与人类的肿瘤在人类的肿瘤中,JNK以及p38的表达通常会有改变。

在人类的肿瘤中,PTEN通常会有改变,PTEN的改变导致AKT的激活以及JNK 的活性的增强。

目前,E3泛素化复合物因子SPOP是JNK活性的一个重要的调节因子,在TNF-调节的JNK信号通路中这种调节很保守,在肾脏肿瘤中SPOP常被过量的表达了。

PI3K AKT信号通路与肿瘤的最新研究进展

PI3K AKT信号通路与肿瘤的最新研究进展

PI3K AKT信号通路与肿瘤的最新研究进展PI3K/AKT信号通路与肿瘤的最新研究进展一、PI3K/AKT综述PI3K/Akt信号通路作为细胞内重要信号转导通路之一,参与很多重要的生物学过程的调控,其通过影响下游多种效应分子的活化状态,在细胞内发挥着抑制凋亡、促进增殖的关键作用,与人类多种肿瘤的发生、发展密切相关。

正因为PI3K/AKT通路在肿瘤治疗方面有着巨大潜力,其近年来也成为生物科学界的研究热点。

现就对PI3K/AKT的组成结构,机制功能,与癌症的关系及相关抑制剂做一个综述。

二、组成与结构PI3K(Phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate 3-kinase)分为3个不同的类别:Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类,所属分类是基于其主要结构,调控规律和体外脂质底物的特异性。

I类PI3K是负责生产PI(3)P,PI(3,4)P2,PI(3,4,5)P3的,I类PI3K是一个监管和催化亚基组成的异二聚体分子;它们进一步根据IA和IB之间子集上的序列相似性划分。

IA类PI3K 是由P110催化亚基和p85亚基调节亚基之间的异二聚体,包括p85调节亚基的5种变体,分别是p85α,p55α,p50α,p85β和p55γ,也有P110催化亚基衍生的p110α,β,δ三个变体。

ⅠB亚类包括p110γ,它并不与p85结合,而是与1个相对分子质量为101×103的接头蛋白结合,此接头蛋白可介导G蛋白的β、γ亚基活化p110。

Ⅱ类包括3个催化亚基C2α,C2β,和C2γ,但是不像Ⅰ类和Ⅲ类,它没有调节蛋白,Ⅱ类催化PI产生PI(3)P,催化PIP产生PI(3,4)P2,但是关于他们在免疫细胞中的作用目前所知甚少。

Ⅲ类只催化PI产生PI(3)P,从结构上来说与Ⅰ类相似,因为他们有一个催化亚基(VPS34)和一个调节亚基(Vps15/ P150)的异二聚体,第Ⅲ类似乎主要是参与蛋白和囊泡运输,也有证据表面,它可以帮助免疫细胞在一些重要进程中发挥作用,尤其是吞噬作用的有效性。

《细胞凋亡信号通路》课件

《细胞凋亡信号通路》课件

细胞增殖与细胞凋亡的平衡
研究细胞凋亡与细胞增殖之间的平衡关系,理解其在组织发育和肿瘤形成中的作用。
细胞凋亡与自噬的相互作用
探索细胞凋亡与自噬之间的相互影响,揭示其在维持细胞稳态和疾病发展中的作用。
细胞凋亡与细胞信号转导通路的关系
解析细胞凋亡与其他信号转导通路之间的联系和相互作用,为药物研发提供新的靶点。
01
02
03
肿瘤细胞通过抑制细胞凋亡信号通路,逃逸机体免疫监视,实现恶性增殖。
细胞凋亡信号通路的异常与肿瘤的发生、发展密切相关,为肿瘤的诊断和治疗提供了新的思路。
针对肿瘤细胞中细胞凋亡信号通路的异常,开发新型抗肿瘤药物和治疗策略,具有重要的临床意义。
神经退行性疾病如阿尔茨海默病、帕金森病等,其发病机制与细胞凋亡信号通路的异常密切相关。
神经元细胞的凋亡是神经退行性疾病发生发展的重要病理过程,对神经元细胞的保护和凋亡的抑制是治疗神经退行性疾病的重要方向。
研究细胞凋亡信号通路在神经退行性疾病中的作用,有助于深入理解疾病的发病机制,为治疗提供新的思路和方法。
心肌细胞的凋亡可以导致心肌功能减退、心室重构等病理改变,进一步加重心血管疾病的发展。
细胞凋亡的调控机制
CATALOGUE
03
基因突变与细胞凋亡
基因突变可以影响细胞凋亡的敏感性,一些基因的突变可以促进或抑制凋亡过程。
基因组稳定性与细胞凋亡
基因组的稳定性对于细胞的生存和凋亡具有重要意义,某些基因与维持基因组稳定性相关,从而影响细胞凋亡。
基因表达调控
基因表达的改变是细胞凋亡的重要调控方式之一,某些基因在凋亡过程中被激活或抑制,从而影响细胞命运。
线粒体通路概述:线粒体通路是一种由线粒体释放的凋亡相关分子介导的凋亡信号转导通路。当细胞受到某些刺激时,线粒体会释放出凋亡相关分子,如细胞色素C和Smac等,这些分子会进一步激活下游的caspase级联反应,导致细胞凋亡。

干货细胞信号通路图解之细胞凋亡信号通路【珍藏版】

干货细胞信号通路图解之细胞凋亡信号通路【珍藏版】

干货细胞信号通路图解之细胞凋亡信号通路【珍藏版】(1)通路综述:细胞凋亡是一种受调节的细胞自杀机制,通常表现为核浓缩、起皱、膜发泡以及DNA片段化。

Caspase家族属于半胱氨酸蛋白酶。

起始组Caspase包括caspase-2,-8,-9,-10,-11和-12,与促凋亡信号紧密相连,一旦激活,这些酶会切割并激活下游的效应组Caspase,包括Caspase-3,-6,-7。

效应 Caspase通过对细胞内蛋白特定的天冬氨酸残基位置处进行切割实现细胞的凋亡。

FasL和TNF对Fas和 TNFR的结合能够激活caspase-8和-10。

DNA损伤诱导PIDD 的表达,PIDD与RAIDD 和caspase-2结合并激活caspase-2。

受损线粒体中释放的细胞色素C与caspase-9的活化相关。

XIAP抑制Caspase-3,-7,-9。

线粒体释放多种促凋亡因子,如Smac/Diablo、AIF、HtrA2、EndoG,和细胞色素C。

Smac/Diablo与XIAP结合,解除XIAP对凋亡的抑制。

Caspase-11被病理的促发炎信号和促凋亡信号诱导表达并激活,它能促进Caspase-1的活化,Caspase-1直接作用于caspase-3以促进凋亡和炎症反应。

Caspase-12和-7在内质网应激的情况下被激活。

抗凋亡生长因子和细胞因子激活 Akt和 p90RSK。

Akt 直接磷酸化并抑制Bad蛋白和间接抑制Bim的表达,这是通过磷酸化并抑制Bim所需的转录因子Fox0实现的。

Fox0通过上调促凋亡因子如FasL和Bim促进调亡。

(2)细胞生存需要积极的抑制凋亡发生,一方面需要抑制促凋亡因子的表达,另一方面则需要表达一些抗凋亡因子。

PI3K 通路被许多生存因子活化,能够激活Akt,Akt是生存信号传导中一个重要的角色。

PTEN抑制PI3K通路。

活化的Akt抑制促凋亡Bcl-2家族成员Bad,Bax,caspase-9,GSK-3和Fox01。

FOXO调控细胞周期及细胞凋亡的分子机制

FOXO调控细胞周期及细胞凋亡的分子机制

FOXO调控细胞周期及细胞凋亡的分子机制杨旭芳;王晓彦【摘要】FOXO转录因子属于Forkhead家族,具有特征性的翼状螺旋DNA结合域。

其因能调控细胞周期和凋亡相关基因的表达而发挥抑制细胞周期、促进细胞凋亡的作用,从而抑制细胞增殖。

磷脂酰肌醇3激酶(phosphoinositide-3-kinase ,PI3 K)/蛋白激酶B(protein kinase B ,PKB ,又称Akt)信号转导通路是FOXO主要的上游通路,受细胞增殖信号刺激后PI3 K/Akt磷酸化FOXO ,磷酸化FOXO与14-3-3蛋白结合后构象改变,发生胞核到胞浆的亚细胞定位改变,导致其转录活性丧失,失去其调控细胞周期及细胞凋亡的作用,从而促进细胞增殖。

【期刊名称】《内蒙古医学杂志》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】3页(P694-696)【关键词】FOXO转录因子;细胞周期;细胞凋亡;PI3K/AKT通路【作者】杨旭芳;王晓彦【作者单位】内蒙古医科大学,内蒙古呼和浩特 010050;首都医科大学附属北京天坛医院皮肤性病科,北京 100050【正文语种】中文【中图分类】R394.2Forkhead家族是一类真核生物转录因子,以具有翼状螺旋DNA结合域为特征,即Forkhead区,其广泛存在于无脊椎动物和哺乳动物中。

Forkhead家族分19个亚类即FOXA-FOXS,FOXO(Forkhead box O transcription factors)是其中的亚类之一。

到目前为止发现哺乳动物中的FOXO家族有四位成员:FOXO1(FKHR)、FOXO3a(FKHRL1)、FOXO4(AFX1)和FOXO6[1]。

FOXO蛋白与其他FOX亚类成员进行序列比对揭示DNA结合域(DBD)呈高度保守,其共同识别的DNA序列为:TTGTTTAC。

FOXO蛋白在第2和第3个α-螺旋之间有5个氨基酸的插入(SNSSA),这是FOXO与其他FOX亚类的不同之处[2]。

姜黄素通过PI3Kp53信号通路调控人胃癌细胞SGC-7901的增殖、凋亡和周期

姜黄素通过PI3Kp53信号通路调控人胃癌细胞SGC-7901的增殖、凋亡和周期

网络出版时间:2222-10-910:/3网络出版地址:httys://kos.oe/kcms/de/il/34.1225.R.0222308.4843.409.htmi姜黄素通过PI3K/p53信号通路调控人胃癌细胞SGC-3901的增殖、凋亡和周期李淑兰1,贺倩倩1,宫凯凯2,满玉清1摘要目的探讨姜黄素(Cur)对人胃癌细胞株SGC-7721增殖、凋亡和周期的影响及其分子机制。

方法采用不同浓度梯度Cur(2、12、22、42pmol/L)处理正常培养的SGC-7721细胞。

3-(4,5-二甲基噻唑A)-2,5-二苯基四氮唑漠盐(MTT)法检测在不同时间点(24、48、72h)细胞增殖能力变化;Hoechw33653荧光染色观察细胞凋亡状况;流式细胞术检测细胞凋亡水平及周期变化;Western blot检测PI3K/p53信号通路相关蛋白表达变化。

结果MTT结果显示,与对照组比较,Cur呈浓度依赖性抑制SGC-P72)细胞增殖;细胞荧光染色结果显示Cur处理组的细胞亮蓝色荧光强度减弱;流式细胞术结果显示,与对照组比较,不同浓度Cur处理组细胞凋亡率增加(P<2.25,P<2.211,65/61期细胞出现阻滞(P<2.21、;Western blot结果显示,与对照组比较,不同浓度Cau组细胞PTK蛋白表达量、Akt磷酸化水平均降低(P <2.21),而421和y53蛋白表达量升高(P<2.25,P< 2.21)o结论Cur能抑制SGC-7721细胞的增殖效应,通过诱导细胞发生G5/G1期阻滞进而促进其凋亡进程,这可能与其对PI3K/p53信号通路的调控密切相关。

关键词姜黄素;人胃癌细胞;增殖;凋亡;PI3K/y53信号通路;细胞周期中图分类号R285.5;R735.2文献标志码A文章编号302-392(2221)21-0243-26 doi:3.10425/(.c/hi.iss/1202-1299.029).4).409胃癌(gast/c cancer,GC)作为全球常见的恶性肿瘤之一,正威胁着全球人的健康3]。

细胞凋亡信号通路详细资料与总结

细胞凋亡信号通路详细资料与总结

caspase 超家族成员及其相应底物
名称及其别名 caspase-1(ICE) caspase-2(Nedd-2/ICH1) caspase-3(apopain/CPP32/Yama) caspase-4(Tx/ICH2/ICE rel-II) caspase-5(ICE rel-III/TY) caspase-6(Mch2)
Caspase属于半胱氨酸蛋白酶,相当于线虫中的ced-3,这些蛋白酶是引起细胞凋亡的关键酶,一旦被信号途径激活,能将细胞内的
蛋白质降C解a,s使p细a胞se不-可3逆激的走活向死C亡a。spase-6。
Caspase属于半胱氨酸蛋白酶,相当于线虫中的ced-3,这些蛋白酶是引起细胞凋亡的关键酶,一旦被信号途径激活,能将细胞内的
蛋如白果质 DN降AC解不a,能s使被p细修a胞复se不,可则可逆诱的导降走其解向调死亡结亡。。构蛋白、信号蛋白、转录调控蛋白、周期蛋白等等。
1、Caspase家族
其中BH4C是a抗s凋p亡a蛋se白还所特可有的降结构解域C,ABHD3是的与调促进节凋亡蛋有白关的,结构释域放。 出CAD,CAD进入细胞核降
细胞凋亡信号通路 详细资料与总结
• (1)Caspase蛋白 • (2)线粒体凋亡通路 • (3)死亡受体介导的凋亡通路 • (4)p53蛋白 • (5)Bcl-2家族蛋白
电子云密度大,黑
细胞凋亡的途径主要有两条
★一条是通过胞外信号激活细胞内的凋亡 酶caspase ★一条是通过线粒体释放凋亡酶激活因子 激活caspase
Bcl-2家族,结合抑制。
Caspase 自身以非活化的 Procaspase存在,其激活依赖于其他的 Caspase
在它的天冬氨酸位点裂解活化或自身活化。

细胞死亡及周期阻滞基本信号通路

细胞死亡及周期阻滞基本信号通路

(C) Some Chemical Bonds in DNA Spontaneously Disintegrate under
Physiological Conditions (DNA自发裂解) : Hydrolysis of nucleotide residues leaves non-instructive abasic sites. Deamination of cytosine, adenine, guanine or 5-methylcytosine converts these bases to the miscoding uracil, hypoxanthine, xanthine and thymine, respectively. Whole chromosomal instability (W-CIN); segmental chromosomal instability (SCIN); genomic instability (GIN)/基因组不稳定性
(B) Products of Normal Cellular Metabolism in Mitochondrion:
(线粒体代谢产物——ROS) Reactive oxygen species (ROS) derived from oxidative respiration and products of lipid peroxidation.
* 常伴有或直接、间接引起DNA损伤
本讲提纲
1.
2.
THE PLETHORA OF DAMAGES IN DNA (DNA损伤的多样性/复杂性)
THE CONSEQUENCES OF DNA INJURY (DNA损伤的结局)
3. CELL-CYCLE CHECKPOINT PATHWAYS (细胞周期监控点基本信号途径) 4. PROGRAMMED (REGULATED) CELL DEATH (程序性 细胞死亡,PCD)

细胞凋亡及信号通路详解(收藏)

细胞凋亡及信号通路详解(收藏)

内质网主导的细胞凋亡1.细胞凋亡的概念2.细胞凋亡的分类2.1细胞凋亡的内部线粒体途径2.2细胞凋亡的内部内质网途径2.3细胞凋亡的外部死亡受体途径1.细胞凋亡的概念细胞凋亡是指机体在生理或病理条件下,为了维持自身内环境的稳态,通过基因调控使细胞产生主动、有序的死亡;同时伴随着一系列形态和生化方面的变化,包括核固缩、DNA片段化、细胞膜重塑和起泡、细胞皱缩、形成凋亡小体等,最后凋亡的细胞被巨噬细胞吞噬而消亡。

细胞凋亡是细胞为了更好地适应其内外环境而引发的死亡过程,它是一种正常的细胞死亡,涉及一系列基因的激活、表达及调控等。

在细胞凋亡整个过程中,质膜保持完整,细胞无内容物外溢,不引起炎症反应。

2.细胞凋亡的分类凋亡发生的途径分为内源性线粒体途径、内源性内质网途径、外源性死亡受体途径;或者某些条件下的granzyme B介导的凋亡过程。

2.1 细胞凋亡的内部线粒体途径细胞凋亡的内部线粒体途径:当细胞受到内部凋亡刺激因子作用,如癌基因的活化DNA损伤、细胞缺氧、细胞生长因子缺失等,可激活细胞内部线粒体凋亡途径,引起细胞凋亡;内部线粒体凋亡途径也可以被死亡配体所激活。

在该途径中,Bcl-2家族蛋白通过调节膜电位从而控制线粒体外膜通透性。

2.1.1Bcl-2家族Bcl-2家族蛋白是控制线粒体相关的凋亡因子释放的主要调节因子。

根据它们在细胞凋亡中的作用可分为两类:促凋亡蛋白和抗凋亡蛋白,其中促凋亡蛋白还可以分为具有BH1-3结构域的蛋白和只具有BH3结构域的蛋白。

促凋亡蛋白成员中的Bak以及抗凋亡蛋白成员如Bcl-2,Bcl-xL等主要存在于线粒体膜上;其他成员如Bid、Bad主要存在于胞质中。

Bax一般存在于胞质中,当接收到凋亡信号时,Bax重新定位于线粒体表面,在线粒体表面构成跨线粒体膜的孔,导致膜电位降低,膜通透性增加,从而释放凋亡因子。

目前关于Bax、Bak的激活方式,存在两种假说:直接激活模式和间接激活模式。

细胞衰老通路研究-概述说明以及解释

细胞衰老通路研究-概述说明以及解释

细胞衰老通路研究-概述说明以及解释1.引言1.1 概述细胞衰老是指细胞功能逐渐降低或失去活性的过程,是生物体老化的一个重要表现。

随着人类寿命的延长,细胞衰老相关研究变得愈发重要。

了解细胞衰老通路及其调控机制对于理解老龄化过程,预防和治疗与老龄相关的疾病具有重要意义。

细胞衰老过程中,存在多个重要的通路参与调控。

其中,Telomere 缩短和细胞表冠状磷酸酶p53通路是两个主要的研究领域。

Telomere是染色体末端的保护帽,它在每次细胞分裂过程中会缩短,随着细胞分裂次数的增加,Telomere会逐渐变短。

当Telomere缩短至一定长度时,会触发细胞周期停滞,防止有损基因组的细胞继续分裂。

而p53通路是一个非常重要的细胞衰老调控机制,它可以被DNA损伤等因素激活,促使受损细胞进入修复状态或诱导细胞凋亡。

细胞衰老通路的研究对于认识老化过程以及相关疾病的发生发展具有重要作用。

通过深入研究细胞衰老通路,我们可以揭示老化与疾病之间的关联,进一步探索延缓衰老和改善老龄相关疾病的方法与途径。

未来的研究方向将会更加聚焦于相关通路的精细调控机制,寻找更多可能的干预手段。

通过发掘新的靶点和药物,我们可以寻找到更有效的干预策略,延缓细胞衰老的进程,提高人类的健康水平。

相信随着科学技术的不断进步,细胞衰老通路研究将为人类健康带来更多新的突破。

1.2 文章结构文章结构可以分为以下几个部分:1. 引言:介绍细胞衰老通路研究的背景和意义。

可以提到细胞衰老在人体衰老过程中的重要性,并引出本文要探讨的两个主要通路。

2. 正文:首先给出对细胞衰老的明确定义,并解释其在细胞功能衰退和疾病发展中的关键作用。

然后详细介绍两个主要的细胞衰老通路:细胞周期停滞(cellular senescence)和端粒损伤(telomere dysfunction)。

- 细胞周期停滞:说明什么是细胞周期停滞,它是如何影响细胞功能和寿命的。

可以提及特定的分子机制和调控因子,以及与疾病关联的细胞周期停滞事件。

细胞凋亡(Apoptosis)信号通路

细胞凋亡(Apoptosis)信号通路

细胞凋亡(Apoptosis)是生物界广泛存在的一种基本生命现象,如同细胞生长、发育、增殖一样,起着十分重要的作用。

目前认为,诱导凋亡的细胞外刺激必须通过细胞内一系列信号传递,造成DNA选择性的在核小体之间断裂是其重要标志之一。

该名词在20世纪70年代被首次提出,指的是在生理或某些病理条件下由基因控制的一种单个细胞温和死亡形式。

多细胞生物在发生、发展过程中,为了保持正常的生理机能,一部分的细胞发生自发性细胞死亡,这种细胞死亡是被细胞内一系列相关的分子所调控,并伴随有典型的形态学改变,这种现象被称为细胞凋亡。

细胞凋亡是指细胞在一定的生理或病理条件下,受内在遗传机制的控制自动结束生命的过程。

而细胞程序性死亡(programmed cell death,PCD)是指生物在发育过程中对一定生理刺激的反应性死亡,它需要一定基因表达。

凋亡是对细胞死亡过程中一系列固定模式的形态变化的描述,而PCD则是侧重功能上的概念。

两者有差异,但常混为一谈。

细胞凋亡(Apptosis)或程序化细胞死亡(programmed cell death,PCD),是多细胞有机体为调控机体发育,维护内环境稳定Pb基因控制的细胞主动死亡过程。

目前,细胞自发退化死亡现象有种种命名。

较为常用的是程序化细胞死亡(Pr08Nmmed celld6ath,PcD),最初用于胚胎发育方面。

胚胎分化过程中特定部位的细胞自发退化死亡是由于该部位的细胞内基因按一定程序表达的结果,又称基因指令性细胞死亡、生理性细胞死、自然发生细胞死亡、细胞舍生、凋亡或细胞凋亡等。

细胞凋亡是以细胞核浓缩、染色体DNA被以核小体为单位切成梯状片段(ladder)、细胞缩小,最终形成细胞凋亡小体等形态变化为特征。

不引起周围细胞的溶解。

细胞凋亡是在细胞群中散发,阶段性进行,并且依存于ATP的供给和RNA、蛋白质的合成,是主动排除机制。

不仅在个体发育时和卵细胞退缩等生理状态下可观察到,而且在自身免疫性疾病、神经变质性疾病、缺血性疾病等很多疾病及病理状态下也可观察到。

X-99诱导细胞周期阻滞和细胞凋亡

X-99诱导细胞周期阻滞和细胞凋亡

Ic.●青岛海洋大学硕士学位论文x一99诱导细胞周期阻滞和细胞凋亡摘要I化学治疗是治疗恶性肿瘤的重要手段之一。

探讨抗肿瘤药物的作用特点及作用机制,可以为药物的临床应用及充分发挥疗效奠定基础i≯我们课题组以宫颈癌细胞株(Hela细胞)为实验对象,研究了x.99(一种天然抗癌活性提取物)诱导的细胞周期阻滞和细胞凋亡,(得到以下、结果。

1.用噻唑蓝(MTT)法测定x.99对细胞生长的影响。

结果表明,x.99对Hela细胞的生长具有明显的抑制作用,而且该效果与x.99的作用时间与剂量之间有显著的依赖关系。

2.用流式细胞光度术(FCM)测定不同DNA含量细胞所占比例,分析x.99对Hela细胞周期的影响。

结果表明,x.99可阻断Hela细胞在G2/M期,呈一定的时间和剂量依赖关系:不同的作用方式,x一99对Hela细胞周期的影响也不同,可阻断Hela细胞在Go/G.期。

3.分别从细胞形态,DNA电泳,细胞周期变化三个指标证实x.99在一定剂量范围内可诱导Hela细胞凋亡。

经x一99作用的细胞呈典型的凋亡细胞形态;琼脂糖凝胶电泳图谱显示DNA梯状图谱;在DNA直方图上出现亚二倍体峰。

由上述结果可得饴论如下:1.X一99对Hela细胞的生长具有强烈的抑制作用。

2.x.99对Hela细胞的作用具有周期时相特异性。

3.作用方式不同,x.99对Hela细胞周期影响也不同。

4.细胞周期阻滞并不直接诱导细胞凋亡。

5.~定浓度范围内,x.99作用不同时间均可诱导Hela细胞凋亡。

关键词:X.99细胞周期阻滞细胞凋亡Hela细胞童璺塑堂查堂堡圭堂堡堡苎;CellcyclearrestandapoptosisinducedbyX-99inHelaCellsAbstractDrugtreatmentisoneoftheimportantmethodsontumor.Studiesoneffectsandmechanismsofantitumordrugsprovidetheoreticalbasisforclinicandincreasingantitumoremcay.InordertostudytheantitumorcharacteristicsofX.99.weexaminedtheeffectsofX.99onHelacellcyclekineticsandthepatternofcelldeath.Theresultsareshowedasfowllows.jCytotoxicactivityassaywasperformedbytheMTTmethod,andx·99exhibitedsignificantcytotoxicityagainstHelacellsinadose—and’time—dependentmanner.Theflowcytometry(FCM)datademonstratedthatthedistributionofHelacellSamongphasesofthecellcyclewasdisturbedwhentreatedwithX一99.TherateofG2/Mphaseincreasedsignificantlyinadoseandtime—dependentmanner.CellsweremainlyblockedatG2/Mphase.ApoptosiSofHelacellswasinducedbyx.99.Thex.99.treatedHelacellsexhibiteddramaticmorph0109icalalterationcharacteristictoapoptosis.Condensationofthechromatin,menbrane.enclosednuclearfragmentswereobserved.AgarosegelelectrophoresisrevealedtheladderpatternofDNAfragmentationinducedbyX一99.Flowcytometricanalysisofx-99一treatedHelacellsdemonstratedthehypodiploidDNApeak(apoptoticpeak).Possibleconclusioncouldbedrawnasfollows.1.X一99showedstrongcytotoxicityagainstHelacells.2.X-99belongstocellcyclespecificone.:3.EffectsofX-99oncellcycleofHelacellsvariedwiththechangeofthetreatment.’4.Theblockofcellcycledidnotdirectlyinduceapoptosis.5ApoptosisofHelacellswereinducedbydifferentdoseofX一99indjfferenttime.KeyWord:X一99,CellCycleBlock,Apoptosis,HelaCells2-,青岛海洋大学硕士学位论文缩略语MTT(5-diphenyltetrazoliumbromide)噻唑蓝FCM(Flowcytometryl流式细胞光度术PCD(ProgrammedCellDeath)程序性细胞死亡EB(EthidiumBromidel溴化乙啶PI(Propidiumiodide)碘化丙啶SDSrSodiumdodecylsulfate)十二烷基硫酸钠青岛海洋太学硕士学位论文前言1953年Howard和Pelc首先提出细胞周期的概念,增殖细胞的细胞周期是指处于母细胞分裂后形成的细胞到下一次再分裂形成两个子细胞之间的时期111。

JNK信号通路与细胞凋亡_傅应亚

JNK信号通路与细胞凋亡_傅应亚

重庆医科大学学报2014年第39卷第3期(JournalofChongqingMedicalUniversity2014.Vol.39No.3)1c-Jun 氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinases ,JNK )信号通路简介丝裂原活化蛋白激酶(mitogen activated-protein kinase ,MAPK )是重要的细胞内信号传导系统,负责将各种信号从细胞外传递到细胞核内部,调节着多种重要的生理过程,包括新陈代谢、存活、细胞分裂、凋亡等[1-2]。

在哺乳动物细胞中,已确定出3条MAPK 信号传导通路,它们分别是:①应激活化蛋白激酶/c-Jun 氨基末端激酶(SAPK/JNKs 1、2、3);②p38分裂原活化蛋白激酶(p38mitogen-activated protein kinase ,p38MAPK );③细胞外信号调节蛋白激酶(extracellular signal-regulated protein kinases ,ERKs )1、2、3、4、5[3]。

一般来说,SAPK/JNK 主要被各种物理、化学、生物因素激活,而ERK1/2的激活主要是各种生长因子的作用。

JNK 是MAPK 家族主要成分之一,主要参与细胞存活、肿瘤形成、生长、分化和细胞死亡等生理过程。

在哺乳动物细胞中已发现3种编码jnk 基因,包括jnk1、jnk2和jnk3,其相应的编码产物为JNK1、JNK2和JNK3。

据文献报道,JNK1和JNK2在组织中广泛表达,而JNK3只在脑、心脏和睾丸组织中表达[4]。

2JNK 信号通路的组成及活化机制2.1JNK 信号通路与细胞外活化因素JNK 信号通路可被细胞因子如肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白介素1、表皮生长因子、某些G蛋白偶联受体、应激(如电离辐射、渗透压、热休克和氧化损伤)等多种细胞外刺激因素激活,参与细胞增殖与分化、细胞形态维持、细胞骨架构建、细胞凋亡和细胞恶变等多种生物学反应[5]。

MEIS2基因沉默致A549细胞凋亡、细胞周期阻滞及调控机制研究

MEIS2基因沉默致A549细胞凋亡、细胞周期阻滞及调控机制研究

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细胞死亡及周期阻滞基本信号通路

细胞死亡及周期阻滞基本信号通路

(环境因素)
genotoxic chemicals
virus infection
Alterations in DNA structure: Adjacent thymine dimer
DNA single stranded breaks (DNA SSBs)
DNA double stranded breaks (DNA DSBs)
4.写出G1、G2/M checkpoint 基本信号通路主要分子成分。
5. 程序性细胞死亡(PCD)都有哪些形式?I型(凋亡)、II型(自 噬)(自噬定义)PCD主要形态学特征如何?如何检测或鉴定? 其基本信号通路所涉及的主要激活分子是什么?各有何意义?
该讲的普遍意义—— 多种原因相关的DNA损伤引起细胞死亡和细胞周期阻滞
抗生பைடு நூலகம்素蛋白检测DNA氧化损伤(8-O-鸟苷)鉴定(举例)Con 0.2 μM 2 μM 10 μM
Fig- The effects of kanic acid-induced ROS production on the integrity of the genome in cultured neurons. The genomic DNA damage was tested using fluorescein isothiocyanate (FITC)-conjugated avidin, which binds to 8-oxodeoxyguanosine (8-oxodG) with a structural similarity to biotin (Radisky DC et al. Nature, 2005. 436: 123-127)
2015年度诺贝尔化学奖与DNA损伤修复

细胞凋亡及周期阻滞基本信号通路

细胞凋亡及周期阻滞基本信号通路

CELL DEATH‎AND CELL-CYCLE‎CHECK‎P OINT‎DURIN‎G DNA DAMAG‎E细胞死亡及‎周期阻滞基‎本信号通路‎有哪些因素‎可引起DN‎A损伤?DNA损伤‎的结局如何‎?(课件)(一)DNA损伤‎的原因环境因素,化学因素,生物因素例‎如: UV ,离子辐射,基因毒性化‎学试剂引起‎s s DNA‎/dsDNA ‎损伤,DNA两条‎链交联或链‎内交联。

正常细胞线‎粒体的一些‎代谢物(ROS)活泼氧类过‎多引起损伤‎。

(二) DNA损伤‎结局:急性效应:干扰核酸代‎谢,触发细胞周‎期阻滞或死‎亡长期效应:不可逆转突‎变导致肿瘤‎细胞周期阻‎滞,衰老,肿瘤/癌症,有丝分裂危‎象(一)DNA损伤‎的原因1.DNA分子‎的自发性损‎伤(1)DNA复制‎中的错误。

(2)DNA的自‎发性化学变‎化a.碱基的异构‎互变性损伤‎b.碱基的脱氨‎基作用c.脱嘌呤与脱‎嘧啶d.碱基修饰与‎链断裂2.物理因素引‎起的DNA‎损伤(1)紫外线引起‎的DNA损‎伤(2)电离辐射引‎起的DNA‎损伤a.碱基变化b.脱氧核糖变‎化c.DNA链断‎裂d.交联3.化学因素引‎起的DNA‎损伤(1)烷化剂对D‎N A的损伤‎a.碱基烷基化‎b.碱基脱落c.断链d.交联(2)碱基类似物‎、修饰剂对D‎N A的损伤‎DNA损伤‎的后果1.点突变(point‎mutat‎i on)指DNA上‎单一碱基的‎变异。

嘌呤替代嘌‎呤(A与G之间‎的相互替代‎)、嘧啶替代嘧‎啶(C与T之间‎的替代)称为转换(trans‎i tion‎);嘌呤变嘧啶‎或嘧啶变嘌‎呤则称为颠‎换(trans‎v erti‎o n)。

2.缺失(delet‎i on)指DNA链‎上一个或一‎段核苷酸的‎消失。

3.插入(inser‎t ion)指一个或一‎段核苷酸插‎入到DNA‎链中。

在为蛋白质‎编码的序列‎中如缺失及‎插入的核苷‎酸数不是3‎的整倍数,则发生读框‎移动(readi‎n g frame‎shift‎),使其后所译‎读的氨基酸‎序列全部混‎乱,称为移码突‎变(frame‎ shift‎mutai‎o n)。

介导细胞凋亡的信号通路

介导细胞凋亡的信号通路

备注:
Bcl-2 蛋白家族的三级结构分析显示,它们 具有成孔道的结构域,Bcl2xl 、Bcl-2、Bax Bid 等均可结合到人工膜上,形成离子通道 。
幻灯片 15
1、Bcl-2 如在线粒体外膜上高表达,一方面 与Bid、Bax 结合,抑制cyto c 释放的正反 馈机制;另一方面,它有“质子泵”的功能,使 线粒体内呼吸产生的H+ 外泵至胞浆,维持 跨膜电位ΔΨm ,减少活性氧 生成,抑制凋亡。
即死亡促进因子。 3、释放氧自由基 4、线粒体膜渗透性改变,线粒体内高渗
状态细胞骨架蛋白受压→凋亡
知识拓展:细胞凋亡与人类疾病
细胞凋亡受抑制有关的疾病
恶性肿瘤:滤泡性淋巴瘤、乳腺癌、等白血病
自身免疫性疾病:系统性红斑狼疮、肾炎 病毒感染性疾病:腺病毒病、庖疹病毒病 细胞凋亡增多有关的疾病 艾滋病: 神经变性性疾病:早老性迟呆、帕金森病、小 骨髓发育不全性疾病 缺血性疾病
P53蛋白能特异地抑制Bc1-2的表达,相反对Bax的表达则有明 显的促进作用。研究表明,P53蛋白是Bax基因的直接的转录活 化因子。在这些细胞中,P53蛋白的积累和活动引起了细胞凋亡。
4、活性氧(ROS)的生成增加、 Ca 2+内流增加也以促进Cyt C的释放 , 从而导致细胞损伤。
二、线粒体通透性转换孔(PTP) 开放
四、其他途径:
1、T细胞受体信号转导途径。 2、粘附因子与细胞凋亡。 3、活性氧与细胞凋亡。 4、内质网介导的细胞凋亡。
cyt c是第一种被发现的线粒体
释放促凋亡蛋白,是线粒体呼吸链的
重要组成部分。正常情况下cyt c是
一个定位于线粒体膜间隙的水溶性蛋白,
稳定地结合于线粒体内膜,不能通过
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CELL DEATH AND CELL-CYCLE CHECKPOINT DURING DNA DAMAGE细胞死亡及周期阻滞基本信号通路有哪些因素可引起DNA损伤?DNA损伤的结局如何?(课件)(一)DNA损伤的原因环境因素,化学因素,生物因素例如: UV ,离子辐射,基因毒性化学试剂引起ssDNA/dsDNA 损伤,DNA两条链交联或链内交联。

正常细胞线粒体的一些代谢物(ROS)活泼氧类过多引起损伤。

(二) DNA损伤结局:急性效应:干扰核酸代谢,触发细胞周期阻滞或死亡长期效应:不可逆转突变导致肿瘤细胞周期阻滞,衰老,肿瘤/癌症,有丝分裂危象(一)DNA损伤的原因1.DNA分子的自发性损伤(1)DNA复制中的错误。

(2)DNA的自发性化学变化a.碱基的异构互变性损伤b.碱基的脱氨基作用c.脱嘌呤与脱嘧啶d.碱基修饰与链断裂2.物理因素引起的DNA损伤(1)紫外线引起的DNA损伤(2)电离辐射引起的DNA损伤a.碱基变化b.脱氧核糖变化c.DNA链断裂d.交联3.化学因素引起的DNA损伤(1)烷化剂对DNA的损伤a.碱基烷基化b.碱基脱落c.断链d.交联(2)碱基类似物、修饰剂对DNA的损伤DNA损伤的后果1.点突变(point mutation)指DNA上单一碱基的变异。

嘌呤替代嘌呤(A与G之间的相互替代)、嘧啶替代嘧啶(C与T之间的替代)称为转换(transition);嘌呤变嘧啶或嘧啶变嘌呤则称为颠换(transvertion)。

2.缺失(deletion)指DNA链上一个或一段核苷酸的消失。

3.插入(insertion)指一个或一段核苷酸插入到DNA链中。

在为蛋白质编码的序列中如缺失及插入的核苷酸数不是3的整倍数,则发生读框移动(reading frame shift),使其后所译读的氨基酸序列全部混乱,称为移码突变(frame shift mutaion)。

4.倒位或转位(transposition)指DNA链重组使其中一段核苷酸链方向倒置、或从一处迁移到另一处。

5.双链断裂已如前述,对单倍体细胞一个双链断裂就是致死性事件。

(2)THE CONSEQUENCES OF DNA INJURYThe outcome of DNA damage is diverse and generally adverse(有害的). Acute effects arise from disturbed DNA metabolism(新陈代谢), triggering(启动,控制)cell-cycle arrest or cell death. Long term effects result from irreversible mutations(转变,突变,变异)contributing to oncogenesis().●Many Lesions(损伤)Block(阻碍)Transcription(转录)— an outcome directly related to gene length. This has elicited(引出)the development of a dedicated repair system, transcription-coupled repair (TCR), which displaces or removes the stalled RNA polymerase and assures high priority repair. TRANSCRIPTIONAL STRESS, arising from persistent blockage of RNA synthesis, constitutes an efficient trigger for p53-dependent apoptosis, which may be a significant anti-cancer mechanism.●Lesions Also Interfere With DNA Replication(复制)—Recently, a growing class of DNA polymerases(聚合酶), numbered ζ to κ, was disc overed which seems devoted specifically to overcoming damage-induced REPLICATIONAL STRESS. These special polymerases take over temporarily from the blocked replicative DNA polymerase-δ/ε, and possibly from pol α . …But this solution generally comes at the expense of a higher error rate. In fact, this process is responsible for most of damage-induced point mutations and is thus particularly relevant for oncogenesis. Nevertheless, translesion polymerases still protect the genome.●Double-strand DNA breaks (DSBs) induced by X-rays, chemicals or during replication of single-strand breaks (SSBs) and presumably during repair of interstrand crosslinks are particularly relevant for the recombination machinery.Eg:Cells with specialized DNA recombination activities, such as B- and T-cells, may be very sensitive to DSBs when they are rearranging their immunoglobin or T-cell-receptor genes. This explains the frequent involvement of these genetic loci in oncogenic translocations in leukaemia(白血病) and lymphomas(淋巴瘤)and the preferential induction of these cancers by ionizing irradiation.Eg:DSBs also pose problems during mitosis(有丝分裂), as intact(未受损的)chromosomes are a prerequisite(先决条件)for proper chromosome segregation(分离)during cell division. Thus, these lesions(损伤)frequently induce various sorts of chromosomal aberrations(染色体病), including aneuploidy(), deletions(缺失)(loss of heterozygosity, LOH) and chromosomal translocations(迁移,置换)— events which are all intimately associated with carcinogenesis (癌变).●The cell-cycle machinery somehow senses genome injury and arrests(阻滞)at specific checkpoints in G1, S, G2 and M to allow repair of lesions before they are converted into permanent mutations. Lesion detection may occur by blocked transcription, replication or specialized sensors. When damage is too significant, a cell may opt for the ultimate mode of rescue by initiating(开始)apoptosis(凋亡)at the expense of a whole cell什么分子可作为DNA双链断裂/损伤的标志?用什么方法测定?(1)Senescence(衰老), can be triggered when telomeres(端粒)—the ends of linear chromosomes—cannot fulfil(执行)their normal protective functions. Here we show that senescent human fibroblasts(纤维原细胞)display molecular markers characteristic of cells bearing DNA double-strand breaks.These markers include nuclear foci of phosphorylated histone H2AX and their co-localization with DNA repair and DNA damage checkpoint factors such as 53BP1, MDC1 and NBS1. We also showthat senescent cells contain activated forms of the DNA damage checkpoint kinases(激酶,致活酶)CHK1 and CHK2.(2)fluorescence(荧光)DNA发生双链断裂后最早反应之一是位于断裂点附近的组蛋白H2AX的C末端第139位丝氨酸残基被快速磷酸化形成γ-H2AX。

磷酸化的γ-H2AX快速转导DNA损伤信号,导致下游分子磷酸化的激活,引发一系列的生物级联反应和和细胞学反应。

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