细胞的程序化死亡
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内质网应激一方面通过直接激活casp ase-12来参与细胞凋亡;另一方面, 内质网钙的释放,可直接诱导线粒体的膜
六、MicroRNA与细胞 程序化死亡
七、细胞核中凋亡信号转导网络 细胞凋亡晚期,核染色质DNA被有规律地 剪切为长度分别为180-200bp或其各种不同 倍数的片段
凋亡途径不仅限于细胞膜或细胞质和线粒 体,细胞核中也具有凋亡信息,并且该信 息可以从核中流向线粒体
2、细胞坏死
定义:主要指细胞由高强度的死亡因子 (高浓度的氧化剂、离子通透剂和高强度 的病理因子)诱导而导致细胞质膜破裂的 一种快速死亡形式。细胞坏死过程中表现 为,体积长大,细胞膜失去完整性,易被 染料透过。
第二节 细胞凋亡的关键蛋白
一、半胱氨酸蛋白酶(caspase)家族 1、Caspase在细胞凋亡中起关键作用。此外,caspase还参与细胞分化, 细胞增殖和细胞迁移的调控。 2、Caspase主要以酶原形式存在。Caspase酶原包括三部分:原结构域、 大亚单位、小亚单位 3、Caspase家族共同的特点: 均属于半胖氨酸蛋白酶;(2)其蛋白序列中有高度保守的QACXG(X 为R、Q或G)五肽序列;(3)被翻译合成后,绝大多数以无活性的酶 原形式存在于胞浆中;酶原分子的N末端均含有原结构域,它能保持 caspase的无活性状态;(4)caspase被激活后可表现出独特的催化活性, 可以将蛋白底物在ASP位点切断;(5)对底物上的一些切割序列具有 专一的识别作用,因而酶促反应具有高度专一性;(6)在细胞中过 量表达caspae,均可诱导细胞凋亡
第30章
细胞程序化死亡指机体在生长、发育和受到外来刺 激时清除多余、衰老和受损伤的细胞以保持机体内 环境平衡和维持正常生理活动的一种自我调节机制。
第一节 不同细胞的程序化死亡形 式
1、细胞程序化死亡 (1)细胞凋亡:形态上表现为细胞体积减少,染色质固 缩,细胞核片段化 生化过程主要表现为caspase活性增加和DNA ladder的出现; 不引起体内免疫反应 检测方法:多种形态和生化指标,关键是检测caspase 的激 活 (2)自吞噬细胞凋亡:细胞缺乏营养而处于一种应急状 态时会激活其自吞噬活性。 吞噬自身非必须细胞器,消化后变成维持细胞生存所需的 营养。过程非常复杂,包括吞噬小体膜的形成和延伸,延 伸的膜关闭后形成双层膜的自吞噬小体。
两个关于PTP开放的分子机制的模型:外膜 破裂模型和外膜通道模型
四、p53直接参与线粒体介导 的细胞凋亡
p53是细胞中最著名的肿瘤抑制因子,主要 功能是参与细胞周期调控、DNA修复及 细胞凋亡。
五、其他细胞器在细胞死Hale Waihona Puke Baidu调 控中的作用
内质网参与细胞凋亡的途径主要包括: 1、内质网蛋白质成熟和折叠的一场会引起 所谓UPR,从而导致内质网损伤,引发 细胞凋亡; 2、内质网凋亡蛋白酶caspase-1 2的激活; 3、内质网钙信号的异常
二、TRAIL与肿瘤治疗 TRAIL是一个很强的细胞凋亡诱导因子 1、TRAIL的抗肿瘤作用 TRAIL对于来自肺、结肠和乳腺等大多数组 织的恶性肿瘤具有抑制细胞生长
第四节 细胞凋亡的保守性和单 细胞生物(酵母)的细胞凋亡
细胞凋亡表型和一些核心的调控机制具有 较大的保守型
第五节 细胞程序化死亡与疾病
一、Fas/FasL系统主要涉及 (1)机体的免疫反应; (2)T细胞介导的细胞毒作用的下调; (3)体内肿瘤的抑制
肿瘤的发生和发展一方面与细胞无线增值 有关,另一方面则与细胞凋亡的被抑制有 密切关联
4、caspase按功能可分为两类:起始酶和执 行酶 caspase家族以酶原的形式广泛存在与各种类 型的细胞中,各成员的分布和表达呈现一 定的组织特异性 caspase家族成员参与多种与凋亡有关的生理 和生化过程。在免疫应答方面,caspasede 的作用更为突出——不但参与T细胞介导的细 胞毒作用和下调免疫反应,而且也参与自 体免疫性胸腺细胞、T细胞核B细胞的阴性
4、细胞内的转移定位、构想变化和寡聚化 的调解 5、Bcl-2家族蛋白分子的泛素化降解 6、Bax或Bak寡聚化形成的通道能引起细胞 色素c释放 两种模型:直接作用模型和替换模型 Bcl-2蛋白质家族是在线粒体水平上控制凋亡 因子释放的最主要的调节因子
7、线粒体PTP开放诱导的细胞色素c释放
三、IAP蛋白质家族 IAP是凋亡抑制蛋白。是细胞内源性凋亡途 径重要的调控因子IAP家族蛋白是一类既能 抑制起始caspase又能抑制执行caspase活性的 内源性蛋白(Crma和p35除外),其家族成 员均有特征性结构BIR结构,全称为杆状病 毒IAP重复序列。IAP蛋白BIR结构域的功能 主要是参与和其他蛋白的结合
三、Bcl-2家族蛋白与细胞色素c释放的调控 Bcl-2家族蛋白能调控线粒体膜通透性改变, 从而调控细胞凋亡蛋白的释放。 1、转录水平的调节 2、磷酸化的调节 3、蛋白切割的调节 即使在抗凋亡蛋白Bcl-2和Bcl-xL存在的条件 下,Bid也可以被切割和并转移到线粒体, 此时可能检测不到细胞色素c的释放,但是
第三节 细胞凋亡的信号调控
细胞凋亡的信号转导途径:受体介导的细胞凋亡途径;非 受体(主要由线粒体)介导的细胞凋亡途径
一、受体介导的细胞凋亡 死亡受体(仅哺乳动物),属TNF受体超家族成员,凋亡因子同 时激活与细胞凋亡和细胞生存相关的信号,这两种信号的平衡决定 了细胞的命运。 二、内源的细胞凋亡途径 线粒体通过释放一些促凋亡因子来调控细胞凋亡,这些因子中有 些可诱导或增强caspase的活性;另一些可诱导caspase非依赖性的细 胞凋亡