自噬与泛素化蛋白降解途径的分子机制及其功能
自噬与泛素化蛋白降解途径的分子机制及其功能
自噬与泛素化蛋白降解途径的分子机制及其功能一、本文概述自噬与泛素化蛋白降解途径是细胞内蛋白质降解的两种主要方式，它们在维持细胞稳态、调控细胞生命周期、促进细胞适应环境变化等方面发挥着至关重要的作用。
本文旨在深入探讨这两种降解途径的分子机制及其功能，以期更全面地理解细胞内蛋白质降解的过程及其生物学意义。
我们将对自噬的分子机制进行详细介绍。
自噬是一种通过形成自噬体，将细胞内受损、变性或多余的蛋白质及细胞器运输至溶酶体进行降解的过程。
我们将从自噬体的形成、自噬底物的识别与选择、自噬体与溶酶体的融合以及降解产物的利用等方面，全面阐述自噬的分子机制。
同时，我们还将讨论自噬在细胞自稳、免疫应答、疾病发生发展等方面的生理功能。
我们将对泛素化蛋白降解途径的分子机制进行阐述。
泛素化是一种蛋白质翻译后修饰方式，通过泛素分子与底物蛋白的共价连接，标记底物蛋白以进行降解。
我们将从泛素化过程、泛素化底物的识别与降解、泛素化在细胞周期调控、信号转导等方面的作用等方面，深入探讨泛素化蛋白降解途径的分子机制。
我们还将讨论泛素化蛋白降解途径在细胞生长、分化、凋亡等过程中的生理功能。
我们将对自噬与泛素化蛋白降解途径的交叉点进行探讨，分析它们在蛋白质降解过程中的相互作用与协同作用，以及它们在维持细胞稳态、调控细胞生命周期等方面的共同功能。
通过对这两种降解途径的深入研究，我们有望为理解细胞内蛋白质降解的复杂过程提供新的视角，并为相关疾病的治疗提供新的思路和方法。
二、自噬途径的分子机制自噬是一种细胞内自我消化的过程，通过降解和回收细胞内受损、变性或多余的蛋白质及细胞器，来维持细胞的稳态和生存。
自噬过程涉及多个分子机制的协同作用，主要包括自噬体的形成、自噬体与溶酶体的融合以及底物的降解等步骤。
自噬体的形成是自噬过程的关键步骤。
在饥饿、压力等自噬诱导信号的作用下，细胞内的自噬相关基因（ATG）被激活，启动自噬体的形成。
ATG基因编码的蛋白质参与自噬体膜的形成和延伸，其中，ATG5和ATG12形成的复合物以及ATG8（也称为LC3）的脂化修饰是自噬体形成的关键事件。
蛋白质分解和降解的分子机制
蛋白质分解和降解的分子机制蛋白质是生命体内的重要组分，不仅构成了细胞和组织的主要结构基础，还参与了多种生理功能和生化过程。
然而，蛋白质的生理功能和代谢状态不断变化，需要被及时降解和分解，以保证生命体系的正常运作。
蛋白质的分解和降解是一个复杂的过程，在这个过程中，需要多种酶和分子机制的协同作用。
蛋白质的分解主要包括两个过程，即蛋白质的酶解和蛋白质的水解。
蛋白质的酶解是指蛋白质被特定的酶切割成小的肽段或氨基酸，这个过程通常是可逆的，可以使蛋白质分解为原始的氨基酸序列。
而蛋白质的水解是指蛋白质被酶水解成氨基酸，这个过程是不可逆的，可以使蛋白质完全降解为单个氨基酸。
在蛋白质的分解和降解过程中，参与其中的主要酶有两类，即蛋白酶和肽酶。
蛋白酶是将蛋白质切割成肽段的酶，能够在特定的位点切割蛋白质的化学键，其水解效率较高。
肽酶是将蛋白质分解为氨基酸的酶，能够水解任何氨基酸之间的化学键。
在细胞内，蛋白质的酶解和降解过程由支配此过程的一系列酶协作完成。
其中，蛋白水解酶和肽酶是最主要的两个类别，它们的活性和特异性可以受到多种因素的影响。
蛋白质的分解和降解过程还涉及到一些辅助的分子机制。
其中，蛋白质降解的主要分子机制有两种，即UPS系统和自噬系统。
UPS系统是细胞内最重要的蛋白质降解系统之一，其特点是通过标记蛋白质的特定位置，利用泛素等小分子蛋白来调节蛋白质的酶解和降解。
在这个过程中，蛋白质的泛素化作用是由一系列酶调控的，包括泛素激活酶、泛素连接酶和泛素去除酶。
其中，泛素连接酶将泛素与特定的蛋白质结合，形成泛素化蛋白，泛素化蛋白被认作需要酶解的蛋白质，从而被送往核糖体附近的核糖体蛋白酶体酶复合体中进行降解。
降解完成后，泛素可以通过泛素去除酶的作用去除，并能进行回收利用。
这样，细胞通过泛素系统，准确地将具有代谢价值的蛋白质酶解为氨基酸和小肽时，避免了对细胞内结构的损伤。
自噬系统是细胞应对各种压力的重要机制，其特点是将部分细胞器或细胞内蛋白质受损的部分包裹成自噬小体并进行降解。
泛素-蛋白酶体系统和自噬之间的关系
泛素-蛋白酶体系统和自噬之间的关系孙小霞;姜昕【摘要】The ubiquitin–proteasome system (UPS) and the autophagy-lysosome system are two major protein quality control mechanisms in eukaryotic cells. Recent studies have revealed interaction between the UPS and autophagy, blockade of UPS by proteasome inhibitors has been shown to activate autophagy. Suggesting a coordinated between these degradation systems. Autophagy can degrade ubiquitinated proteins and misfolded proteins, inhibition of autophagy can cause short-term protein aggregation, interference of a function of the system will affect the expression of other system functions. This study we describe the system-wide crosstalk between these two cellular protein degradation systems.%真核生物细胞内有两种主要的蛋白降解系统，泛素-蛋白酶体系统和自噬。
最近的研究表明两者之间存在多方面的联系，抑制蛋白酶体的表达能够诱导自噬，自噬能够降解泛素化蛋白质和错误折叠的蛋白，抑制自噬能引起短期蛋白质的聚集，干扰一个系统的功能会影响另一个系统功能的表达。
蛋白质主要降解途径-细胞自噬的分子机制及功能
项目名称：蛋白质主要降解途径-细胞自噬的分子机制及功能首席科学家：刘玉乐清华大学起止年限：2011.1至2015.8依托部门：教育部二、预期目标本项目的总体目标：本项目围绕细胞自噬研究中关键的科学问题细胞自噬的分子机理和功能开展研究，聚焦于哺乳动物全基因组范围细胞自噬新分子的鉴定及功能分析、细胞自噬在动物个体发育中的功能研究，细胞自噬在人类肿瘤和自身免疫中的作用，以及细胞自噬在植物发育、病原-寄主相互作用中的作用，在不同生物模式中系统地开展细胞自噬领域的基础研究，揭示细胞自噬的分子机理和功能，在细胞自噬研究上取得若干突破，产出与我国日益增长的国力相称的重要科学成果，对我国的国民经济发展、人民健康产生积极的推动作用；同时建立和培养一支具有国际领先水平的细胞自噬研究队伍。
五年预期目标:（1）在多种模式生物中鉴定一批新的细胞自噬分子，鉴定其分子结构和功能及其与已知Atg蛋白的相互作用，进一步阐述自噬体膜的来源，以及自噬性溶酶体再生的分子机制，获得一批原创性的成果；（2）在现有的基础上，建立细胞自噬研究的平台技术体系，重点加强以多种模式生物为基础建立细胞自噬分子筛选体系，进一步强化自噬体体外重装的关键技术，并争取实现若干关键技术的自主创新；（3）阐述细胞自噬的异常与发生人类重大疾病的相互关联，针对我国多发的癌症、免疫性疾病种类，寻找一些以细胞自噬为基础的新药物靶标或新的生物标记物，获得一批有自主知识产权的研究成果；（4）通过培养博士后和博士研究生，扶植一批在细胞自噬研究领域具有国际竞争力的优秀中青年科学家，造就一支结构合理、具备攻坚能力的国际先进水平的研究队伍；争取培养国家杰出青年基金获得者2～3，长江学者1～2名。
（5）以研究论文和独立开发的技术成果（专利）的形式公布项目研究成果，五年内争取发表影响因子大于5的SCI刊物上发表学术论文50篇左右，在国际高水平杂志（影响因子大于10）上发表论文4-6篇，力争在国际顶尖杂志Cell, Nature或Science上发表论文，并申报专利3-5项。
细胞自噬现象及其机制
细胞自噬现象及其机制细胞自噬是一种由细胞自身噬嚼、降解和再利用过时或有害的蛋白质和细胞器的过程。
这个过程对于生物体内细胞稳态的维持至关重要。
自噬是一个高度保守的机制，从酵母到哺乳动物，自噬机制都是存在的，且在不同物种中的细节也有所不同。
自噬是由一系列的自噬基因 (autophagy genes, ATG) 控制的，并在细胞中形成自噬体 (autophagosome)。
自噬体是由细胞膜扩张所形成的孔袋，将细胞发生的过时或有害的蛋白质和细胞器吞噬到其中，然后在与溶酶体融合后实现降解和再利用，最后会释放出原基质，为新的代谢和再生提供原材料。
现在已知自噬与许多疾病的发展有关，包括癌症、肥胖症、糖尿病、神经退行性疾病等。
所以，研究自噬机制对于理解疾病起源和开发新的治疗方法具有重要的现实意义。
细胞自噬的进程主要分为四个步骤分别是：1)分离正在被分解的物质。
2)运输被分解的物质。
3)分解被分离的物质。
4)回收分解产物。
这些步骤都是自噬通路中的一个环节。
其中，自噬体的形成是自噬过程中最重要的步骤之一。
自噬过程中形成的自噬体中具有两个基本的成分，一个是空泡膜和附属蛋白，另一个是降解颗粒内膜和降解酶。
空泡膜是由膜蛋白 (ATGs) 构成的，通常被认为是由内质网起始。
自噬体内所含的降解酶对不同的细胞组分会有不同的消化效力。
具有特异性的降解酶如 Cathepsins、Lamp1 等针对细胞器和蛋白质，而糖化酶则特异性作用于糖类成分。
这些消化产物最终通过溶酶体体外宣出到细胞质中。
目前已知有多个信号途径参与到自噬通路的调控中。
其中有一条比较重要的途径是 mTOR 通路的抑制。
mTOR 通路是哺乳动物细胞中调节产生和降解蛋白质的重要信号通路，且mTOR 通路的抑制是自噬开始的必要前提。
当高度与氨基酸有关的受体蛋白 (G protein-coupled receptor) 与磷酸二酯酶 (GPCR) 结合时，将抑制mTOR 通路，同时丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶 (AMPK) 的激活亦可抑制mTOR，从而启动自噬通路。
蛋白质降解途径在肿瘤治疗中的应用
蛋白质降解途径在肿瘤治疗中的应用肿瘤是一种高发病，对人类健康造成了很大的威胁。
为了治疗肿瘤，科学家们不断探索各种新的治疗方法。
近年来，蛋白质降解途径成为一种新兴的肿瘤治疗方法，其应用前景备受关注。
蛋白质降解途径是维持细胞稳态的重要过程，其中包括泛素-蛋白酶体途径和自噬途径两种。
这两种途径对于肿瘤细胞的存活及其生长有着至关重要的作用。
在肿瘤细胞中，这两种途径的异常表达通常会导致肿瘤的发生和进展。
泛素-蛋白酶体途径通常用于针对蛋白质的选择性降解。
这种途径的主要作用是将细胞内无用、老化或异常的蛋白质标记为“废物”，然后通过泛素-蛋白酶体途径进行降解。
在肿瘤治疗中，针对肿瘤细胞中的相关蛋白质通过泛素-蛋白酶体途径进行降解，可以有效地抑制肿瘤细胞的生长和扩散。
在现实的肿瘤治疗中，已有多种药物被证实可以通过泛素-蛋白酶体途径降解蛋白质来抑制肿瘤细胞。
比如，一种名为bortezomib的化学药物可以通过干扰泛素-蛋白酶体途径来杀死白血病和多发性骨髓瘤等血液恶性肿瘤细胞。
另一种蛋白质降解途径则是自噬途径。
自噬是一种细胞内的降解途径，可以通过消耗自身的细胞器和蛋白质等来维持细胞的稳态。
类似于泛素-蛋白酶体途径，自噬途径也可以针对肿瘤细胞中的相关蛋白质进行降解。
因此，自噬途径也被广泛应用于肿瘤治疗中。
目前，已有一些自噬途径相关的药物应用于肿瘤治疗中。
例如，一种名为hydroxychloroquine的药物可以干扰自噬途径来促进肿瘤细胞的凋亡。
此外，一些针对autophagy基因的RNA的干扰药物也已经被应用于肝癌等肿瘤的治疗中。
从上述的例子可以看出，降解蛋白质途径已经成为新兴的肿瘤治疗方法，在科学研究中取得了一定的成果。
而将其应用于临床治疗中，需要更多地开展基础研究和临床试验，以实现对更多类型的肿瘤的治疗。
需要指出的是，在应用降解蛋白质途径进行肿瘤治疗时，还需要考虑其对正常细胞的影响以及可能出现的副作用。
因此，在进行治疗时需要把握剂量和治疗时间，同时要结合患者的具体情况，制定最适宜的治疗方案。
细胞自噬与凋亡的协调作用及其分子机制研究
细胞自噬与凋亡的协调作用及其分子机制研究细胞自噬与凋亡是两种基本的细胞死亡方式，它们在发生生理和病理过程中都有着重要的作用。
细胞自噬是细胞通过降解自身细胞器、蛋白质等，以获取能量和维持稳态的一种过程，而凋亡是由于内外因素导致细胞主动死亡的过程。
近年来的研究表明，这两种细胞死亡方式之间存在着协调作用，而这种协调作用与分子机制的研究对于揭示细胞死亡的基本过程及其调控机制具有重要意义。
细胞自噬与凋亡的相互作用细胞自噬和凋亡是两种破坏细胞稳态的过程,它们在生物体正常发育和多种疾病的发生发展过程中,具有重要作用。
一方面,细胞自噬可通过降解不再需要的或受到损害的细胞组成部分维持细胞稳态,以应对环境变化和代谢需求。
在一些情况下,细胞自噬发挥负面作用,如暴露于有害的细胞刺激(过量氧化、缺血再灌注等)后,过量的自噬可能对细胞产生损伤。
而另一方面,凋亡则与多种疾病的发生发展密切相关,如某些癌症的发生、人类神经退行性疾病的发展等。
在过去的许多研究中，凋亡和自噬通常被理解为两个独立的过程。
但是，越来越多的证据表明，细胞自噬和凋亡并不是两种互不相关的过程，它们之间存在着复杂的相互作用。
例如，一些研究表明，在有些情况下，细胞自噬可以促进凋亡的发生，而且凋亡的发生通常伴随着一定量的自噬。
同时在一些情况下，细胞自噬可以阻止凋亡的发生。
因此，在细胞的死亡过程中，自噬和凋亡之间存在着复杂的相互作用。
细胞自噬和凋亡的调控机制然而，细胞自噬和凋亡的协调作用并不是完全随机产生的。
相反，它们之间的相互作用受到一系列分子机制的精确调控，包括自噬和凋亡调控通路中的多个分子。
例如，当细胞处于应激状态时，由线粒体释放的细胞毒性分子会激活蛋白酶体通路和自噬通路，从而促进凋亡和自噬的发生。
此外，自噬和凋亡通路还有多种共同的分子途径，在调节细胞死亡过程中发挥作用，如Bcl-2蛋白家族在调节线粒体损伤和自噬通路中发挥重要作用。
另外，研究还发现，翻译后修饰在细胞自噬和凋亡调控中也起着关键作用。
自噬与泛素化蛋白降解途径的分子机制及其功能
HEREDITAS (Beijing) 2011年ISSN 0253-9772 自噬与泛素化蛋白降解途径的分子机制及其功能1陈科, 程汉华, 周荣家武汉大学生命科学学院，武汉 430072摘要：细胞内所有的蛋白质和大多数的细胞外蛋白都在不断的进行更新，即它们在不断地被降解，并被新合成的蛋白质取代。
细胞内蛋白的降解主要通过两个途径，即自噬和泛素蛋白酶体系统。
自噬是一种由溶酶体介导的细胞内过多或异常蛋白质的降解机制。
在细胞内主要有3种类型的自噬，即分子伴侣介导的自噬、微自噬和巨自噬。
泛素蛋白酶体系统是由泛素介导的一种高度复杂的蛋白降解机制，它参与降解细胞内许多蛋白质并且这个过程具有高度特异性。
细胞内蛋白质的降解参与调节许多细胞过程，包括细胞周期、DNA修复、细胞生长和分化、细胞质量的控制、病原生物的感染反应和细胞凋亡等。
许多严重的人类疾病被认为是由于蛋白质降解系统的紊乱而引起的。
文章综述了自噬和泛素化途径及其分子机制，以及蛋白质降解系统紊乱的病理学意义。
关键词: 蛋白质降解；自噬; 泛素蛋白酶体系统Molecular mechanisms and functions of autophagyand the ubiquitin-proteasome pathwayCHEN Ke, CHENG Han-Hua, ZHOU Rong-JiaLife Science College, Wuhan University,Wuhan 430072, ChinaAbstract：All proteins in eukaryotic cells are continually being degraded and replaced. Autophagy and theubiquitin-proteasome system are two mechanisms for intracellular protein degradation. Autophagy is mediated bylysosome, and is further divided into chaperone-mediated autophagy, microautophagy and macroautophagy. Theubiquitin-proteasome system is highly complex and mediated by ubiquitin, which participates in intracellularprotein degradation in a specific manner. It is now known that degradation of intracellular proteins is involved inregulation of a series of cellular processes, including cell-cycle division, DNA repair, cell growth anddifferentiation, quality control, pathogen infection, and apoptosis. The aberrations in the protein degradationsystems are involved in many serious human diseases. The present review summarizes the mechanisms of proteindegradation and related human diseases.Keywords：protein degradation; autophagy; ubiquitin-proteasome system收稿日期：2011-06-03；修回日期：2011-08-19 基金项目：转基因生物新品种培育重大专项（编号：2009ZX08009-148B）作者简介：陈科，博士研究生，研究方向：动物发育遗传学。
泛素化蛋白酶体降解途径
泛素化蛋白酶体降解途径一、引言泛素化蛋白酶体降解途径（Ubiquitin-Proteasome Pathway，UPP）是细胞内最主要的蛋白质降解途径之一。
它通过将泛素分子连接到待降解的蛋白质上，使其成为泛素化废弃物，然后被酶体中的泛素化蛋白酶体（Ubiquitin-Proteasome System，UPS）降解。
二、泛素化过程1. 泛素结构泛素是一种由76个氨基酸残基组成的小分子蛋白质。
它具有高度保守性，在不同物种中都存在。
2. 泛素连接酶（E1、E2、E3）在泛素化过程中，需要三种不同的酶来完成：泛素连接酶E1、泛素转移酶E2和泛素连接酶E3。
（1）E1：将游离状态下的泛素与ATP结合形成活性复合物，并将其转移至E2上。
（2）E2：接受来自E1的活性复合物，并将其传递给目标蛋白上的特定氨基酸残基。
（3）E3：通过与目标蛋白特定部位上的氨基酸残基结合，帮助E2将泛素转移至目标蛋白上。
3. 泛素化过程泛素化过程分为三个步骤：激活、转移和连接。
（1）激活：E1酶将游离状态下的泛素与ATP结合，形成活性复合物。
（2）转移：E2酶接受来自E1的活性复合物，并将其传递给目标蛋白上的特定氨基酸残基。
（3）连接：E3酶通过与目标蛋白特定部位上的氨基酸残基结合，帮助E2将泛素转移至目标蛋白上。
4. 泛素链泛素可以连接成不同长度和拓扑结构的链。
单一链和混合链都可以被识别和降解。
不同类型的泛素链会影响降解速率和选择性。
三、蛋白质降解1. UPS系统UPS系统是细胞内最主要的蛋白质降解途径之一。
它由两个主要部分组成：泛素化和蛋白酶体系统。
2. 蛋白酶体蛋白酶体是一个由多种酶和蛋白质组成的大分子复合物，它是细胞内最主要的蛋白质降解系统之一。
蛋白酶体中含有一个中空的核心结构，由多个亚基组成。
3. 泛素化蛋白酶体降解途径泛素化蛋白酶体降解途径是通过将泛素分子连接到待降解的蛋白质上，使其成为泛素化废弃物，然后被酶体中的泛素化蛋白酶体（UPS）降解。
α—synuclein与蛋白降解系统的相互作用关系
α—synuclein与蛋白降解系统的相互作用关系α-synuclein是路易小体的重要组成部分，与帕金森病（PD）有密切的关系。
然而，α-synuclein在神经元内的降解方式仍然有争议，本文主要研究α-synuclein 的主要降解通路及其对蛋白降解系统的影响，以期为治疗帕金森提供新的治疗策略。
有研究表明α-synuclein和帕金森病（PD）有密切的关系。
然而，α-synuclein 在神经元内的降解方式仍然是有争议的。
泛素-蛋白酶体系统（UPS）以及自噬溶酶体途径（ALP）（主要大自噬和分子伴侣介导的自噬CMA）是降解α-synuclein 的两种主要途径。
老化可以使UPS和ALP活性下降对神经变性疾病具有重要的致病作用。
这些主要的蛋白水解途径的改变可能会导致α-synuclein由于清除受损而聚集。
相反地，α-synuclein的增加可能进一步损害UPS或ALP。
研究与水解途径相关的调节因素对治疗PD和相关α-synuclein病具有重要作用。
1 α-synuclein 的主要降解通路1.1 泛素-蛋白泛素酶体系统（UPS）UPS主要降解短寿蛋白质，包括两个不同的和连续的步骤。
第一步骤高度保守的76个氨基酸残基泛素与表面暴露的赖氨酸残基底物蛋白共价附着，泛素化是通过三个的级联步骤，分别通过泛素活化酶（E1）、泛素结合酶（E2）和泛素連接酶（E3）催化完成。
泛素与底物结合以后，通过连续地向底物转移泛素分子产生多聚泛素链[1-3]。
在第二步骤中，UPS的蛋白水解核心26S蛋白酶体复合物识别多聚泛素链，并将底物降解游离寡肽和可重复使用的泛素。
泛素分子的转移是由泛素循环的酶介导的[4]。
26S蛋白酶体包括两个多聚蛋白复合物，起水解作用的20S桶状核心颗粒及具有调节功能的两个19S颗粒[5-7]。
蛋白酶体调节由19S复合物的ATP酶亚基严密控制[8]。
1.2 自噬溶酶体途径（ALP）ALP主要降解长寿蛋白质及废弃细胞器。
稻瘟病菌细胞自噬与泛素化蛋白降解途径的机制与功能
稻瘟病菌细胞自噬与泛素化蛋白降解途径的机制与功能
稻瘟病菌的自噬与泛素化蛋白降解途径具有密切关系。
MoCand2是一种调节自噬的蛋白质，其一方面通过抑制MoTor的泛素化降解来维持TOR信号通路的活性，从而抑制自噬；另一方面，MoCand2通过抑制MoAtg6的非降解性K63型泛素化修饰来减弱MoAtg6的互作能力，阻碍PI3KC3复合体的组装和自噬体的形成。
这种调控机制有助于稻瘟病菌的致病性。
同时，Cand2在植物病原真菌中的功能具有保守性，这为研究植物病原真菌的自噬和泛素化蛋白降解途径提供了新的思路。
细胞生物学中的细胞自噬和代谢调控研究
细胞生物学中的细胞自噬和代谢调控研究细胞自噬和代谢调控是细胞生物学研究的热点之一，涉及多个重要的细胞生理学和病理生理学过程。
从分子和细胞机制的角度来讲，细胞自噬和代谢调控涉及到多种因素和途径的调节。
一、细胞自噬的机制和调节细胞自噬是细胞内部产生的一种过程，通过溶酶体同食作用，使细胞内产生了废弃物质和蛋白质得到降解和回收利用。
从分子和细胞结构的角度来看，细胞自噬涉及到多种关键酶和调节因子的作用。
其中，Atg1、Atg5、Atg6、Atg13等是细胞自噬过程中的关键结构和调节因子。
这些因子的作用，可以促进自噬体的形成，还可以促进自噬相关酶的负载和解除，并在整个过程中起着重要的调控作用。
当自噬体形成后，这些废弃物质和蛋白质可以通过自噬体溶酶体同食体进行降解，实现杂质的清除和重要营养成分的重复利用。
二、细胞代谢的调节和功能细胞代谢调节也是细胞生物学研究的热点之一。
通过调节细胞内的代谢途径和相关酶的表达、活性和定位，可以实现多种重要的细胞功能和代谢调控。
其中，糖代谢、脂肪代谢和蛋白质代谢是细胞代谢调节的三大重要过程。
对于糖代谢来说，细胞内的葡萄糖酸激酶、磷酸果糖酸激酶、甘油三酯同种化酶等酶的作用和表达，都可以影响糖代谢过程中的糖原合成和分解、利用和消耗。
这些重要酶的表达和调控，决定了细胞内能量的供应和利用，也直接影响了细胞生长、分化和凋亡等生理过程。
对于脂肪代谢来说，该过程涉及到多种关键酶的作用，例如脂肪酸合成酶、脂蛋白酯酶、胆汁酸合成酶等。
这些酶的表达、活性和定位，都可以影响脂肪代谢的过程和效果，会间接影响一些与脂肪代谢相关的疾病。
对于蛋白质代谢来说，该过程涉及到许多重要酶和蛋白质的表达和定位。
例如，生物合成的相关蛋白质、蛋白质降解的相关蛋白质和分子伴侣等。
这些酶和分子的作用和调控，不仅会影响细胞内相关蛋白质的合成和降解，还会直接或间接地作用于细胞内的相关代谢途径和细胞机制。
三、细胞自噬和代谢调节在疾病和治疗中的应用细胞自噬和代谢调节在疾病和治疗中的应用，也是近年来重要的研究方向之一。
细胞自噬过程的分子调控机制
细胞自噬过程的分子调控机制细胞自噬是细胞内垃圾清理的一种重要方式。
研究表明，细胞自噬在许多生命活动过程中都参与了调节，例如生长发育、细胞死亡、防治肿瘤等。
细胞自噬的过程十分复杂，其中分子调控机制作为关键环节，受到广泛关注。
1. 自噬途径概述自噬途径主要分为微型自噬、分子噬大嗑（MACROPHAGY）和（CMA）。
其中微型自噬是指细胞内部分部位形成囊泡，把细胞内膜蛋白、真核蛋白或其它物质打入突囊泡（简称“自食体”）。
细胞利用这种方式减小自身食源的不足，同时对对抗病毒等微生物具有保护作用。
2. 自噬蛋白调控机制自噬相关蛋白是自噬细胞的关键分子，对整个自噬过程起到重要作用。
在自噬过程中，提高自噬相关蛋白的表达量或活性，可以有效地促进自噬作用。
归纳整理现有研究结果，人类体内的自噬蛋白主要有：（1）ATG（autophagy-related）：该类蛋白通过特定的氨基酸序列，与其它ATG蛋白相互作用，进而形成自噬体。
目前已经发现ATG类蛋白约有30多个，主要包括ATG6,ATG8和ATG18等。
（2）PI3K（磷脂酰肌醇3激酶）：PI3K是自噬过程的第一级调控分子。
该蛋白在发挥自噬作用时，可以成为自噬体形成调控的起始因子。
（3）mTOR（哺乳动物靶向雷希抑制因子）：mTOR作为自噬的重要抑制剂，可以阻止自噬体的形成。
mTOR蛋白被认为是人体细胞内自噬抑制作用最强，主要通过抑制PI3K，间接影响自噬体的形成。
3. 自噬分子的调控机制随着细胞自噬的研究逐渐深入，越来越多的研究表明，不同细胞自噬途径的调控是复杂的。
此外，自噬途径的选择也与不同细胞中的特定分子有着密切的关系。
例如，mTORC1复合物在胰岛细胞中对自噬起抑制作用，而在骨髓瘤的细胞中则存在过程性的mTOR抑制作用，并且对自噬途径选择产生影响。
对于自噬的分子调控机制来说，其重要性显而易见。
自噬的正常运作与不同细胞的生理活动关系密切，而自噬的异常能够诱导一系列疾病的发生。
自噬的原理及应用
自噬的原理及应用1. 自噬的概念自噬是一种细胞通过自身的吞噬机制来分解和再利用其内部组分的过程。
它是一种重要的细胞生理过程，旨在维持细胞内部环境的稳定性，同时也为细胞提供能量和养分。
2. 自噬的原理自噬的过程主要分为以下几个步骤： - 识别和包裹：细胞通过自噬相关蛋白质识别细胞内需要降解的物质，并将其包裹成一个双层膜的结构，称为自噬体。
- 融合和降解：自噬体与溶酶体融合，形成自噬溶酶体，内部的酶将被降解物质分解为小分子，如氨基酸、脂肪酸等。
- 重利用：被降解物质分解后的小分子被输送到细胞质中，作为新的合成物质的原材料，或提供能量供细胞使用。
3. 自噬的调控自噬的调控主要由一系列蛋白质参与，其中最重要的是mTOR（哺乳动物雷帕霉素靶蛋白）。
mTOR通过信号转导通路对自噬的启动和抑制进行调控。
当营养充足时，mTOR被激活，抑制自噬的发生；而当细胞缺乏营养或受到应激刺激时，mTOR被抑制，促进自噬的发生。
4. 自噬与疾病自噬在多种疾病的发生和发展过程中起着重要的作用。
下面是一些常见疾病与自噬的关系： - 癌症：癌细胞常常通过自噬逃避免疫系统的监控，继续生长和扩散。
- 神经退行性疾病：包括阿尔茨海默病、帕金森病等，自噬功能异常与这些疾病的发生和发展密切相关。
- 肝脏疾病：肝脏细胞中的自噬过程在维持肝脏的功能和代谢平衡中起着重要作用，肝脏疾病时自噬功能受损。
5. 自噬的应用自噬在医学和生物学研究领域有着广泛的应用前景，以下是一些具体应用： -药物研发：了解自噬的分子机制可以帮助研发更有效的药物，如通过抑制或激活自噬来治疗相关疾病。
- 抗衰老：自噬与细胞的老化和寿命有关，研究自噬有助于开发抗衰老相关的产品和治疗方法。
- 免疫治疗：自噬过程能够提高抗原呈递和递呈机制，有望应用于癌症等疾病的免疫治疗。
- 细胞代谢：自噬与细胞内物质的代谢和能量平衡有关，研究自噬有助于了解细胞的代谢调控机制。
6. 结论自噬作为一种重要的细胞生理过程，在细胞内环境稳定性、细胞养分供应和能量平衡等方面起着重要作用。
蛋白质分解途径
蛋白质分解途径蛋白质是生物体内重要的有机分子，它们在细胞结构和功能中起着关键作用。
然而，蛋白质不能永久存在，它们会经历一系列的分解途径。
本文将介绍蛋白质分解途径的几个重要过程。
1. 蛋白质降解的起始：泛素化蛋白质的降解通常以泛素化作为起始。
泛素是一种小分子蛋白质，能够与目标蛋白特异性地结合并形成泛素-目标蛋白复合物。
这一过程涉及到泛素激活酶、泛素结合酶和泛素连接酶等多个酶的参与。
2. 蛋白质的泛素降解：泛素-蛋白酶体途径泛素化的蛋白质通常被送往蛋白酶体进行降解。
蛋白酶体是一种细胞内的蛋白质降解系统，它包含有蛋白酶，能够将泛素化的蛋白质降解为小肽或氨基酸。
3. 蛋白质的自噬降解：自噬体途径蛋白质也可以通过自噬体途径进行降解。
自噬是一种细胞内的降解过程，其特点是通过自噬体包裹目标蛋白质，然后将其运送到溶酶体内部进行降解。
自噬体途径在应对细胞应激、维持细胞内营养平衡等方面起着重要作用。
4. 蛋白质的泛素-蛋白酶体途径和自噬途径的调控蛋白质的泛素-蛋白酶体途径和自噬途径的调控非常复杂。
涉及到多个信号通路和调控因子的参与。
例如，磷酸化、泛素连接酶的活性调节以及蛋白酶体和自噬体的融合等都能够影响蛋白质降解的效率和速度。
5. 蛋白质的降解产物利用蛋白质降解产物如小肽和氨基酸可以被细胞进一步利用。
小肽和氨基酸可以通过转运蛋白进入细胞质，参与新蛋白质的合成。
此外，氨基酸还可以通过三羧酸循环进入能量代谢途径，提供能量。
总结：蛋白质分解途径包括泛素-蛋白酶体途径和自噬体途径。
这两个途径通过将蛋白质降解为小肽和氨基酸，维持细胞内蛋白质的动态平衡。
蛋白质降解途径的调控非常复杂，涉及到多个信号通路和调控因子的参与。
蛋白质降解产物可以通过转运蛋白进入细胞质，参与新蛋白质的合成，或者通过三羧酸循环进入能量代谢途径，提供能量。
蛋白质分解途径的研究对于理解细胞代谢和生物学过程具有重要意义。
蛋白质降解的生物化学机制
蛋白质降解的生物化学机制蛋白质是生物体内的重要分子，它们在维持生命活动过程中起着重要的作用。
然而，随着时间的推移，蛋白质会逐渐老化或受到外界条件的影响而失去功能，需要被降解和清除。
蛋白质的降解是细胞内的一个关键过程，它由一系列生物化学机制调控。
一、泛素-蛋白酶体系统泛素-蛋白酶体系统是蛋白质降解中最常见的途径之一。
在这个系统中，蛋白质的降解是通过一系列酶的协作完成的。
首先，目标蛋白质上的泛素分子被连接到蛋白质上，这个过程称为泛素化。
泛素化是由泛素激活酶（E1）、泛素结合酶（E2）和泛素连接酶（E3）协同完成的。
泛素连接到蛋白质上后，蛋白质被识别并被泛素连接酶（E3）转移到蛋白酶体内，随后，在蛋白酶体中，蛋白质被泛素连接酶（E3）的作用下被泛素连接酶（E1）和泛素连接酶（E2）协同降解为小肽片段。
二、蛋白酶介导的降解途径蛋白酶介导的降解途径是通过蛋白酶的活性直接降解蛋白质。
蛋白酶是一类具有特定降解蛋白质功能的酶，它能够识别特定的肽链并将其切割成较短的片段。
在这个过程中，蛋白质的三维结构发生改变，导致其失去功能并容易被蛋白酶降解。
三、自噬途径自噬是一种特殊的蛋白质降解途径，它通过细胞内的溶酶体系统将细胞内的老化或损坏的蛋白质、细胞器和其他的宏分子降解掉。
自噬通过分泌液泡来识别和包裹目标物质，随后包裹体与溶酶体融合，被消化酶降解，释放出氨基酸和其他营养物质，供细胞再利用。
四、选择性蛋白质降解途径除了以上三种主要的降解途径外，还存在一些选择性的蛋白质降解途径。
这些途径通常用于特定类型的蛋白质，如细胞周期蛋白，转录因子等特定功能蛋白质的降解。
在这些途径中，特定的酶或蛋白通过特定机制将目标蛋白质降解为较短的片段，以维持细胞中的正常功能和代谢活动。
综上所述，蛋白质降解是细胞内一系列生物化学机制的共同作用结果。
泛素-蛋白酶体系统、蛋白酶介导的降解途径、自噬和选择性蛋白质降解途径等都在不同程度上参与了蛋白质的降解和清除。
蛋白质质量控制的机制研究
蛋白质质量控制的机制研究蛋白质是生命活动中不可或缺的重要分子，其功能包括酶催化、结构支持、信号传导等众多方面。
因此，蛋白质合成和降解的平衡对生命活动的正常进行至关重要。
在细胞中，有一系列机制来维持蛋白质的质量，确保它们具有正确的三维结构和正确的功能。
这些机制涉及泛素化、自噬、分子伴侣等多种蛋白质质量控制方式。
泛素化是一种被广泛研究的蛋白质质量控制方式，是指添加小分子泛素到蛋白质上，将其标记为降解的信号。
泛素化主要由三个酶级联完成：泛素激活酶（E1）、泛素结合酶（E2）和泛素连接酶（E3）。
泛素连接酶与蛋白质的特定底物结合，将泛素共价连接到蛋白质上。
最终，泛素化的蛋白质被酶切降解。
自噬是一种质量控制机制，它能够将细胞内的损坏蛋白、未折叠的蛋白及其他细胞垃圾通过自体溶酶体消化降解。
自噬过程包括自噬体形成、自噬体巨噬体复合物的形成及自噬体的降解。
自噬最常见的是细胞饥饿、低氧或细胞压力等外部刺激的回应。
在蛋白质折叠过程中，分子伴侣也被用来帮助一些蛋白质折叠成正确的结构。
分子伴侣可以与未正确折叠的蛋白质结合，防止在不正确的条件下聚集或被降解。
当未折叠的蛋白质结合到分子伴侣时，伴侣会协助蛋白质重新折叠或将其标记为泛素化或自噬。
为了发挥蛋白质质量控制机制的作用，一些基因表达缺陷、突变、氧弱化、膜蛋白移位和质量过剩等因素可能对蛋白质质量产生不利影响。
此外，年龄、饮食、疾病和遗传缺陷等因素也可能对蛋白质质量控制产生影响。
因此，如何提高蛋白质质量控制机制的效率，防止蛋白质异常降解和发挥正常功能，已成为进行医学和生命科学研究的关键问题。
为此，研究人员正在努力探索蛋白质质量控制的各种机制，以更好的了解其生化和分子过程，防止异常蛋白质的异常降解。
此外，研究人员还在寻求能够干预这些机制，以治疗蛋白质降解所导致的各种疾病，例如阿尔茨海默病、帕金森氏症和肌肉萎缩症等。
这些机制研究的开展，有望为从分子水平探索生命的奥秘提供崭新的思路，揭示蛋白质质量控制的机制并推动生命科学研究的深入发展。
蛋白质合成和质量控制的分子机制和功能
蛋白质合成和质量控制的分子机制和功能蛋白质是构建生命的基本单元之一。
为了支持生命体的正常运作，细胞需要不断合成各种蛋白质，并将它们正确地定位和折叠。
这个过程需要非常复杂的分子机制和精确的质量控制。
本文将介绍蛋白质合成和质量控制的分子机制和功能。
一、蛋白质合成1.转录和翻译蛋白质的合成过程可以分为两个阶段：转录和翻译。
在细胞核内，DNA被复制成mRNA，mRNA再被送到细胞质中，由核糖体将其翻译成蛋白质。
2.合成起始蛋白质合成的起始需要一个起始复合物，包括mRNA、核糖体和甲基伪尿嘧啶酸（tRNA）。
当起始复合物与mRNA结合时，会从mRNA的5'端开始翻译，依次扩展到整个蛋白质序列。
3.转移RNA转移RNA（tRNA）是在蛋白质合成中至关重要的物质。
每个tRNA携带一个特定的氨基酸，并以一种特殊的三维构象将其输送到核糖体上，以便进行下一个氨基酸的合成。
4.翻译终止蛋白质合成在最后一个氨基酸添加完毕后终止。
此时核糖体会在mRNA上'终止密码子'处停止运动并释放出作为蛋白质的成品。
二、质量控制1.分子伴侣分子伴侣是细胞中重要的质量控制机制之一。
它们在蛋白质折叠和评估中起着关键作用。
在蛋白质的折叠过程中，分子伴侣可以辅助新生的蛋白质，防止它们形成不必要的聚合物。
如果蛋白质含有某些错误，它们也可能被分子伴侣标记并与降解酶一起被降解。
2.泛素化泛素是蛋白质质量控制的另一个关键机制。
泛素是一种小的蛋白质，可以被加到其它蛋白质的特定氨基酸上，被发现有误差的蛋白质随后会被降解酶降解。
这个过程通常被称为泛素-蛋白酶系统。
3.自噬自噬是细胞内另一个重要的质量控制机制。
在这个过程中，细胞会包裹一些错误或不需要的蛋白质，形成“自体溶酶体”。
这些自体溶酶体可以将蛋白质降解成氨基酸，并在细胞内再次使用。
三、结论蛋白质合成和质量控制都是细胞生命活动中非常重要的过程。
蛋白质的合成涉及复杂的分子机制和精确的转录和翻译过程。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
HEREDITAS (Beijing)2012年1月, 34(1): 5―18 ISSN 0253-9772 综 述收稿日期: 2011−06−03; 修回日期: 2011−08−19基金项目:转基因生物新品种培育重大专项(编号：2009ZX08009-148B)资助作者简介:陈科, 博士研究生, 研究方向：动物发育遗传学。
E-mail: chenke@通讯作者:周荣家, 教授, 博士生导师, 研究方向：动物发育遗传学。
E-mail: rjzhou@网络出版时间: 2011-8-24 11:11:40URL: /kcms/detail/11.1913.R.20110824.1111.004.htmlDOI: 10.3724/SP.J.1005.2012.00005自噬与泛素化蛋白降解途径的分子机制及其功能陈科, 程汉华, 周荣家武汉大学生命科学学院, 武汉 430072摘要: 细胞内所有的蛋白质和大多数的细胞外蛋白都在不断的进行更新, 即它们在不断地被降解, 并被新合成的蛋白质取代。
细胞内蛋白的降解主要通过两个途径, 即自噬和泛素蛋白酶体系统。
自噬是一种由溶酶体介导的细胞内过多或异常蛋白质的降解机制。
在细胞内主要有3种类型的自噬, 即分子伴侣介导的自噬、微自噬和巨自噬。
泛素蛋白酶体系统是由泛素介导的一种高度复杂的蛋白降解机制, 它参与降解细胞内许多蛋白质并且这个过程具有高度特异性。
细胞内蛋白质的降解参与调节许多细胞过程, 包括细胞周期、DNA 修复、细胞生长和分化、细胞质量的控制、病原生物的感染反应和细胞凋亡等。
许多严重的人类疾病被认为是由于蛋白质降解系统的紊乱而引起的。
文章综述了自噬和泛素化途径及其分子机制, 以及蛋白质降解系统紊乱的病理学意义。
关键词: 蛋白质降解; 自噬; 泛素蛋白酶体系统Molecular mechanisms and functions of autophagy and the ubiq-uitin-proteasome pathwayCHEN Ke, CHENG Han-Hua, ZHOU Rong-JiaLife Science College , Wuhan University , Wuhan 430072, ChinaAbstract: All proteins in eukaryotic cells are continually being degraded and replaced. Autophagy and the ubiq-uitin-proteasome system are two mechanisms for intracellular protein degradation. Autophagy is mediated by lysosome, and is further divided into chaperone-mediated autophagy, microautophagy and macroautophagy. The ubiquitin-proteasome system is highly complex and mediated by ubiquitin, which participates in intracellular protein degradation in a specific manner. It is now known that degradation of intracellular proteins is involved in regulation of a series of cellular processes, including cell-cycle division, DNA repair, cell growth and differentiation, quality control, pathogen infection, and apoptosis. The aberrations in the protein degradation systems are involved in many serious human diseases. The present review sum-marizes the mechanisms of protein degradation and related human diseases.Keywords: protein degradation; autophagy; ubiquitin-proteasome system细胞内所有的蛋白质和大多数的细胞外蛋白都在不断的进行更新, 即它们在不断地被降解和被新合成的蛋白质取代。
虽然不断降解细胞内的蛋白似乎很浪费, 但是这个过程在功能上却是非常重要6 HEREDITAS(Beijing) 2012第34卷的。
细胞内有多种蛋白质降解系统并且这些系统是受到复杂机制监控的, 以确保蛋白质的降解是特异的。
因此, 细胞内外蛋白质的过度降解是可以避免的。
总之, 细胞内蛋白质的合成和降解必须是平衡的, 如果平衡被打破, 例如蛋白降解小幅度下降, 则会导致机体受到一定程度的损伤[1]。
蛋白的降解在细胞的生理活动中发挥着不可替代的作用, 包括处理损伤或错误折叠的蛋白、不需要的组分、翻译后修饰的蛋白、外来蛋白降解成氨基酸在细胞内的再利用和维持细胞的自我平衡等[2]。
其异常会导致许多人类疾病, 例如肿瘤、神经退化性疾病等。
细胞内蛋白的降解主要通过两个途径, 即自噬(Autophagy)和泛素蛋白酶体系统(Ubiquitin-protea- some system, UPS)。
自噬, 它的字面上的意思是“自己吃自己”, 它在降解细胞内细胞器和较稳定蛋白上起着重要的功能, 而UPS则负责特异性地降解大多数细胞内蛋白, 它是一种高效蛋白降解途径, 其生物学作用非常广泛。
1自噬自噬是一个在真核生物中高度保守的过程, 它发生在细胞质中, 细胞内过多或异常的细胞器被运输到溶酶体中被降解(图1A)[2]。
在细胞内主要有3种类型的自噬, 即分子伴侣介导的自噬、巨自噬(Macroautophagy)和微自噬(Microautophagy)。
这些自噬过程都有一个共同点, 即都是在溶酶体中实现蛋白的降解。
微自噬是溶酶体直接通过溶酶体膜的突出、隔膜或/和内陷来直接吞噬细胞质。
而巨自噬则是细胞内过多或异常的细胞器及其周围的蛋白质和部分细胞质被双层膜所包裹形成自噬体, 随后自噬体与溶酶体融合并且降解其所包裹的内容物[3]。
分子伴侣介导的自噬是具有高度选择性的, 并且只能降解一些特定蛋白而不能降解细胞器, 这些能够被降解的蛋白都含有特定的氨基酸序列且能被HSC70分子伴侣或其复合物所识别并结合, 随后底物蛋白和分子伴侣复合物能被直接运送到溶酶体内, 底物则在溶酶体内降解[3]。
图1真核生物细胞内蛋白质降解的两种降解系统[2]第1期陈科等:自噬与泛素化蛋白降解途径的分子机制及其功能7自噬是一个在真核生物中高度保守的过程, 通常细胞内自噬维持在很低的水平, 但是在应激条件下被诱导, 它在细胞内起着各种各样的功能。
例如, 在酵母中, 营养缺乏诱导细胞内自噬的水平显著增加, 它能降解一些不需要的蛋白质回收氨基酸以供合成生存所必需的蛋白质。
在高等的真核生物中, 动物出生后胎盘食物供应中断, 以及培养的细胞和组织在营养饥饿下也能诱导自噬的增加[4,5]。
此外, 自噬还参与细胞的生理活动, 例如细胞的生长和分化。
自噬还可能参与调节一些人类疾病的过程, 例如癌症、肌肉疾病和神经退行性疾病。
它还可以作为一种细胞防御机制防止某些病原菌和病毒的感染。
自噬是一个受到紧密调控的过程, 它在细胞生长、发育和动态平衡过程中起着重要的作用[6]。
1.1自噬过程及其分子机制目前, 在酵母和其他真核生物中鉴定了许多参与自噬的基因, 这些基因被命名为自噬相关基因(Auto-phagy-related genes, ATG)。
一系列由atg基因的产物组成的复合物参与协调自噬体(Autophagosomes)的形成(图2)。
Atg1/ULK1(在酵母中命名为Atg1其哺乳动物同源蛋白命名为ULK1)复合物是自噬体形成过程中的一个重要的正调控因子, 这个复合物主要由ATG1、ATG13和ATG173个蛋白组成[7,8]。
当营养足够时, 哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物1(Mammalian target of rapamycin complex 1, mTORC1)与Atg1/ ULK1复合物与结合从而抑制自噬。
mTORC1是细胞生长和代谢的重要调节因子, 它由5个亚基组成, 其中包括Raptor(与ULK1相互作用)和mTOR(具有的丝氨酸/苏氨酸激酶活性)。
mTORC1通过磷酸化Atg1/ULK1和ATG13从而抑制自噬的起始。
在饥饿的条件下, mTORC1从Atg1/ULK1复合物上分离, 从而诱导自噬体的成核(Nucleation)和延伸(Elongation)[8]。
自噬小泡的成核需要含有ATG6(其哺乳动物同源蛋白命名为Beclin 1)的复合物, 这个复合物能够与第三类磷酸肌醇3激酶VPS34形成超级复合物(第三类磷酸肌醇3激酶复合物)并使其激活产生磷脂酰肌醇3磷酸(Phosphatidylinositol-3-phosphate, PI3P)[9]。
自噬体膜的延伸涉及两个类泛素的蛋白质(ATG12和ATG8/ LC3)和两个相关的连接系统。
其中一个途径是在类E1连接酶ATG7和类E2连接酶ATG10的作用下把ATG12共价连接到ATG5上, 并与Atg16L1形成前自噬体结构(Pre-autophagosomal structures, PAS)。
第二个类泛素化途径是ATG8/LC3首先被蛋白酶ATG4剪切, 磷脂酰乙醇胺(Phospha-tidylethanolamine, PE)在类E1连接酶ATG7和类E2图2真核生物细胞内自噬的过程[9]8 HEREDITAS(Beijing) 2012第34卷连接酶ATG3的作用下共价连接到剪切过的ATG8/ LC3上。
这个过程导致LC3由可溶形式(LC3-I)转变为脂溶形式(LC3-II), LC3-II能够与新形成的自噬体膜结合。
LC3-II一直结合在自噬体膜上直到自噬体与溶酶体融合, 因此, 它也经常被用作细胞内自噬的标记物[8,10]。
ATG9复合物在自噬体形成的过程中也起着重要的作用, 它可能为自噬体的形成提供膜来源[9]。
其机制还不是很清楚。
最后, 自噬体通过与溶酶体融合而形成成熟的自噬体即自噬溶酶体(Autolysosomes)。