细胞自噬机制 ppt课件

大隅良典
2016年，因“在细胞自噬机 制方面的发现”而获得诺贝尔 生理学或医学奖。大隅教授的 贡献在于，他找到了酵母这种 简单又与人体细胞相似的实验 模型，将复杂的问题化难为易 了。
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大隅良典
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宫崎骏
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在酵母菌体内(左侧)存在一个巨大的细胞器，名为液泡，其功能与人以及其他哺乳动物体内细胞内的溶酶体相类似。 于是他培养了经过改造，缺乏液泡膜降解酶的酵母菌并通过饥饿的方法激活细胞的自噬机制。此时，当这些酵母 菌遭受饥饿时，吞噬小体开始在液泡内部大量聚集(右图)。大隅良典的实验证明酵母菌内部存在自噬现象。此后， 大隅良典教授对数以千计的酵母菌变异样本进行了核对(右侧)，并从中找到了据信与自噬作用密切相关的15组基因。
细胞自噬的定义
细胞自噬(autophagy)是真核生物中进化保守 的对细胞内物质进行周转的重要过程。该 过程中一些损坏的蛋白或细胞器被双层膜 结构的自噬小泡包裹后，送入溶酶体(动物 ）或液泡（酵母和植物）中进行降解并得 以循环利用。
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细胞自噬基本过程
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自噬前体
内涵体 自噬内涵体 溶酶体
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精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
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凋亡<apoptpsiS>与自噬<auபைடு நூலகம்ophagy>
表中可以看出，在过去的十年之中，几乎每个生命科学家都知道“凋亡”这个概
念并且有意无意将自己的研究工作与之挂钩。自噬（autophagy）是继凋亡
（apoptosis）后，当前生命科学最热的研究领域，Pubmed记录的文献数量在最
近4年呈爆炸式增长，其中2006年以前相关文献大约1500条。2007年是自噬研究
有历史意义的一年，召开了第一次自噬国际会议，与会人员构成自噬学术圈的奠
基者，并且在各自领域宣传和研究一些基本概念。2007年到2010年9月短短三年
文献发表量达到大约4400条。我们坚信在未来十年“自噬”也将会成为另一个
“万金油”和生命科学的“闪亮新星”。
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在大隅良典发现细胞自噬的关键机制之后，研究pp局t课面件豁然开朗，相关论文发表量骤然上升。 9
4）批量降解：这是与蛋白酶体降解途径的显著区别
5）“捕获”胞浆成分的非特异性：由于自噬的速度要快、量要大，因此特异 性不是首先考虑的，这与自噬的应急特性是相适应的。
6）自噬的保守性：由于自噬有利于细胞的存活，因此无论是物种间、还是各 细胞类型之间（包括肿瘤细胞），自噬都普遍被保留下来（谁不喜欢留一手 呢？）。
2）自噬过程很快，被诱导后8min即可观察到自噬体（autophagosome）形成 ，2h后自噬溶酶体（autolysosome）基本降解消失。这有利于细胞快速适应 恶劣环境。
3）自噬的可诱导特性：表现在2个方面，第一是自噬相关蛋白的快速合成， 这是准备阶段。第二是自噬体的快速大量形成，这是执行阶段。
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微自噬
主要集中于酵母。当受到饥饿等刺激时，溶酶体膜局部凹陷，吞噬 细胞质或微体，形成自噬体。自噬体脱离溶酶体膜，进入溶酶体 腔，由溶酶体酶降解，降解物质被细胞再利用。
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分子伴侣介导的自噬（CMA）
分子伴侣介导的自噬（CMA）：胞质内蛋白结合到分 子伴侣后被转运到溶酶体腔中，然后被溶酶体酶消 化。CMA 的底物是可溶的蛋白质分子，在清除蛋白 质时有选择性，而前两者无明显的选择性。
自噬体
自噬溶酶体
自噬基本过程： 1.自噬前体的形成 2.自噬体的形成 3.自噬溶酶体的融合 4.自噬体的溶解
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细胞自噬分类（根据进入溶酶体途径不同）
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巨自噬
内外刺激诱导下，细胞通过自噬基因调控组装自噬前体。自噬体 包裹细胞质,细胞器或细菌等形成自噬体，在微管作用下，自噬 体与溶酶体靠近，自噬体外层膜与溶酶体膜融合，包有内层膜的 自噬体进入溶酶体，形成自噬溶酶体。继而，自噬体内膜被溶酶 体酶降解，继而内容物被降解，营养成分被细胞重新利用。
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微管相关蛋白轻链3（MAP-LC3）
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微管相关蛋白轻链3（MAP-LC3），简称LC3，参与了自噬的形成，并被证明了是哺乳动物细胞中常见的自噬小 体标记蛋白之一。Western blot可能会检测到LC3的两种形式，这是由于自噬形成时，胞浆型LC3会酶解掉一小段 多肽形成LC3-I，LC3-I跟磷脂酰乙醇胺即脑磷脂(PE)结pp合t课转件变为（自噬体）膜型（即LC3-II），这两种形式1在8 正 常细胞中都是存在的，而发生自噬的细胞中LC3-II会有明显的增加。
分子伴侣：一类在序列上没有相关性但有共同功能的蛋白质，它们在细胞 内帮助其他含多肽的结构完成正确的组装，而且在组装完毕后与之分离， 不构成这些蛋白质结构执行功能的组份
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自噬的特性
1）自噬是细胞消化掉自身的一部分，即self-eating，初一看似乎对细胞不利 。事实上，细胞正常情况下很少发生自噬，除非有诱发因素的存在。这些诱 发因素很多，也是研究的热门。既有来自于细胞外的（如外界中的营养成分 、缺血缺氧、生长因子的浓度等），也有细胞内的（代谢压力、衰老或破损 的细胞器、折叠错误或聚集的蛋白质等）。由于这些因素的经常性存在，因 此，细胞保持了一种很低的、基础的自噬活性以维持自稳。
细胞自噬机制
主讲人：晏剑虹
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克里斯汀·德·迪夫（Christian deDuve）
比利时科学家Christian de Duve 在上世纪50年代通过电镜观察到 自噬体（autophagosome）结构， 并且在 1963 年溶酶体国际会议 （CIBA Foundation Symposium on Lysosomes）上首先提出了 “自噬”这种说法。因此 Christian de Duve被公认为自噬 研究的鼻祖。Christian de Duve 也因发现溶酶体，于1974年获得 诺贝尔奖