细胞自噬介绍与相关研究.

概念 研究
生物学意义
检测方法
自噬
分类
信号通路 分子调控
形成过程
自噬（autophagy）：又叫做Ⅱ型程序性细胞死 亡,是指细胞利用溶酶体降解、选择性地清除自身 受损、衰老或过剩的生物大分子和细胞器，释放 出游离小分子供细胞回收利用的正常动态生命过 程。
被认为是机体的一种自我保护机制
1、应激功能
(自噬体形成的早期阶段有着重要的作用)
Vps34/PI3K –Atg6/beclin1
Vps34与蛋白激酶Vps15结合形成稳定的Vps34-Vps15 复合物，定位于细胞质膜上。Vps34-Vps15复合物存在 两种形式，涉及多种细胞膜转运途径。Vps34-Vps15与 Atg6和Atg14组成的I型复合物调控自噬。Vps34-Vps15 与Atg6和Vps38组成参与PAS途径的II型复合物。
Atg8/LC3-PE(磷脂酰乙醇胺)复合物
半胱氨酸蛋白酶Atg4作用于Atg8，Atg8失去一个精氨酸残基，暴 露出碳末端的甘氨酸残基后，在ATP的作用下，被Atg7（E1）激 活，然后再与Atg3（E2）结合，形成Atg8复合物。最后，Atg8不 再与其它蛋白结合，而是与PE结合形成Atg8-PE复合物 。 Atg8与PE的酯化反应，使Atg8的构象发生变化，参与自噬的膜动 力学。Atg4可以破坏脂蛋白的连接，使Atg8-PE去结合，从而使 胞浆中Atg8的量增加。Atg8-PE的结合与去结合之间的循环对于 自噬的正常过程非常重要。 LC3（微管相关蛋白）是Atg8在哺乳动物细胞中的同源物，因此 ，LC3可用来作为检测哺乳动物细胞自噬的标志性蛋白 。
（自噬体的形成：囊泡的延伸和完成）
两条泛素化系统
Atg12-Atg5 ▪ Atg16
泛素激活酶E1（Atg7）的半胱氨酸残基，在ATP的作用下，与 Atg12 碳末端的甘氨酸残基之间形成硫酯键。泛素激活酶E2（ Atg10）的半胱氨酸与Atg12碳末端的甘氨酸残基形成新的硫脂键 ，释放出Atg7。最终，Atg12碳末端的甘氨酸与Atg5 的ε-赖氨酸 氨基形成异肽键，释放出Atg10，形成Atg12-Atg5复合物（不可 逆） 。 Atg16碳末端的螺旋区寡聚化后与Atg12-Atg5复合物结合 ，形成一个350KDa大小的复合物（Atg12-Atg5 ▪ Atg16），Atg16 仅仅与Atg5结合，并不结合Atg12。 Atg12-Atg5 ▪ Atg16复合物对于隔离膜的延伸是必不可少的。
2007年，召开了第一次国际自噬会议
2007-至今，随着越来越多的自噬基因被克隆，对于自噬的研究报道也越来越 多，尤其是在哺乳动物细胞自噬方面的研究
分子伴侣介导自噬（CMA,chaperone-mediated autophagy）—— CMA不涉及囊泡的运输，而是通过有着特异性肽链的细胞质蛋 白在分子伴侣复合物的作用下与溶酶体膜蛋白感受器Lamp2a结合 后进入溶酶体腔，然后被溶酶体酶消化。 小/微自噬（Microautophagy）——溶酶体/液泡表面的膜直接吞没 某些细胞器或者蛋白，然后膜内陷、脱离，最终形成一个包含了 细胞质内容物的内部囊泡 。 大/巨/宏自噬（Macroautophagy）——是我们平常所说的自噬， 通过形成具有双层膜结构的自噬体包裹胞内物质，最后自噬体与 溶酶体融合。包含杯状体（Phagophore）、自噬体（Autophagosome）、自噬溶酶体（Autolysosome）的形成和囊泡内含物的降 解（Degradation）四个过程
细ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ自噬介绍与相关研究
——崔龙萍
程序性死亡和非程序性死亡
细胞凋亡：称为Ⅰ型程序性细胞死亡。 细胞坏死：是细胞对外界损伤刺激的一种非程序 性死亡方式。 细胞自噬？
三者有什么 区别呢？
•凋亡：细胞皱缩、体积缩小；部分细胞器、核糖体和核碎片被细胞膜包裹形成 凋亡小体，从细胞表面出芽脱落，最后被具有吞噬功能的细胞吞噬；磷脂酰丝 氨酸外翻；细胞核染色质浓缩、边缘化、染色质DNA断裂。 •坏死：细胞胀大，胞膜破裂，细胞内容物外溢，核变化较慢，DNA降解不充分 ，引起局部严重的炎症反应。 •自噬：部分细胞器肿大，在细胞质中形成包裹细胞质内容物的双层膜囊泡结构 ，再与溶酶体结合实现内容物的降解。
5、控制细胞死亡及癌症
1956年, Clark和 Novikoff用电镜在鼠肾组织中观察到包含线粒体等胞质结构的 膜性结构。将其命名为致密小体，且在这个独立的膜结构中发现了溶酶体酶 1962年，Ashford和Porter在老鼠的肝细胞中，观察到包含半消化的线粒体和内 质网的膜囊泡结构，且在囊泡内发现了胰高血糖素 1963年 ， Duve将这种细胞中存在的包裹细胞质的膜泡发生现象定义为自噬。 并指出自噬发生在正常细胞内且与溶酶体相关联 1997年，第一个酵母菌自噬基因被日本科学家克隆得到，命名为ATG1 1998年，第一个哺乳动物自噬基因被美国科学家克隆得到，命名为Beclin1
是细胞在饥饿条件下的一种存活机制 当细胞受到致病性微生物感染时，可起到防御作用
2、防御功能
3、维持细胞稳态 4、延长寿命
在骨骼肌和心肌可帮助细胞浆成分进行更新
如果细胞自噬受损衰竭，细胞损伤就会堆积、累加，产生老化。长期适当减 少热量的摄入，可以延长寿命。 决定细胞自噬导致细胞死亡，还是维持细胞存活的因子尚不完全清楚。所 以，细胞自噬与细胞死亡之间的因果关系还没有最后定论。
（自噬的诱导阶段，受mTOR的调控）
Atg1/ULK1激酶复合物
Atg1能与Atg13、Vac8、Atg17和Cvt9等蛋白形成Atg1复合物。 营养条件充足时，Atg13过度磷酸化，与 Atg1的结合受阻，然 后Atg13与Vac8结合，Atg1与Cvt9结合后一起调控Cvt途径。相 反，营养不足时，Atg13部分去磷酸化形成Atg13-Atg1复合物， Atg17再与Atg1-Atg13复合物的Atg1结合形成复合物参与自噬。 ULK1是Atg1在人类细胞中的同源物