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通路讲解 | 细胞自噬轻松入门

作者：北京博奥森生物技术有限公司 2021-05-08T08:47 (访问量:8755)


自噬是由细胞应激触发的一种细胞自我降解和循环利用胞内组分的过程。常见的自噬过程有三种类型：巨自噬、微自噬和分子伴侣介导的自噬。尽管形态不同，这三个过程最终都是将自噬体运送到溶酶体进行降解和回收，在预防疾病，如癌症、神经退化、心肌病、糖尿病、肝脏疾病、自身免疫性疾病和感染中起到重要作用。





自噬的基本机制






 

巨自噬过程


巨自噬(Macroautophagy) 是细胞清除受损细胞器和无用蛋白的主要途径。在这一过程中，细胞接受自噬诱导信号后，在细胞质中首先形成一个个小的类似双层脂质体的吞噬泡(phagophore)，然后吞噬泡不断延伸，并将受损细胞器、蛋白质聚集体和核糖体包裹起来，形成自噬体(autophagosome)。自噬体在细胞质中被转运至溶酶体并最终与溶酶体融合，在溶酶体的酸性环境中，自噬体里的物质被各种酶降解。溶酶体通透性和转运蛋白将氨基酸和其他降解副产物输出回细胞质，重新用于构建大分子和新陈代谢。因此，自噬可以被认为是一个细胞“回收工厂”，它还可以通过生成ATP来提高能源效率，并通过去除不起作用的蛋白质和细胞器来调节控制损害。

Noboru Mizushima. Autophagy: process and function. Genes Dev. 2007 21: 2861-2873


 

自噬在分子水平上的调节可以分为五个阶段


 

 

 


Danielle Glick et al. Autophagy: cellular and molecular mechanisms. J Pathol. 2010 May;221(1):3-12.

 

 

1.吞噬泡的形成

 

在酵母中，吞噬泡的形成需要Atg1和Atg13形成复合体，而这一复合体的形成受能量感受蛋白TOR激酶调控。当细胞饥饿或缺氧时，TOR激酶失去活性，未被磷酸化的Atg13和Atg1形成复合体，该复合体促使吞噬泡形成和扩展。在哺乳动物中，Ulk-1或Ulk-2取代Atg1的功能。一个调控吞噬泡形成的通路是Beclin-1/Vps34通路。一些上游的分子信号(如Bcl-2)通过调控Beclin-1的活性，控制Beclin-1和Vps34结合。Vps34是一种PI-3激酶，被激活后产生PI3P，而PI3P对吞噬泡的延伸和招募其他组建吞噬泡的蛋白非常重要。
2.Atg5-Atg12结合，与Atg16L相互作用并在吞噬泡表面形成多聚体
Atg12首先被Atg7活化，然后转移至Atg10，被Atg10活化后的Atg12与Atg5结合，并招募Atg16L，形成一个Atg5-Atg12-Atg16L三分子复合体。由于Atg5-Atg12-Atg16L复合体的形成不依赖自噬活化信号，且自噬体形成后该复合体解离并从膜表面脱落，一般很少用Atg5-Atg12作为自噬的标志物。
3.LC3活化并插入吞噬泡膜
LC3（在酵母中为Atg8）平时以全长形式广泛分布于细胞质中。当自噬信号出现时，LC3的C端氨基酸先被Atg4移除，然后被Atg7活化，成为LC3-I。在Atg3的介导下，LC3-I最终在Atg5-Atg12-Atg16L复合物催化下，连接上一个磷脂酰乙醇胺分子，使其可以插入吞噬泡膜中，成为铆定的LC3-II。荧光标识的LC3已被广泛用作自噬小体形成的生物标记。在哺乳动物中，LC3有三种亚型(LC3A, LC3B, LC3C)，但只有LC3B-II与吞噬泡增加有关，故而宜使用anti-LC3B抗体标记LC3，只需测定LC3-II的表达即可反映自噬活跃程度。
4.吞噬泡随机或选择性地捕获待降解目标
LC3活化后，吞噬泡向内弯曲并包围待降解物。细胞在饥饿等信号刺激下随机回收一部分蛋白来提供能量。正常细胞对受损细胞器和错误折叠的蛋白选择性自噬并降解。当细胞器受损时，待降解物表面生成可以与LC3B-II结合的配体分子，从而引导吞噬泡选择性包裹该物体，形成自噬体。
5.自噬体与溶酶体融合，并被溶酶体降解

 

最后，自噬体借助微管等细胞骨架移动至溶酶体，并与溶酶体融合。这一过程亦受到许多蛋白的调控。溶酶体中的酶随后将自噬体内容物降解。

 

 


 

自噬细胞通路图 点击下载

 

 

 




自噬相关精品抗体




产品优势：

 

优势1. 以下列表内的抗体，每一批次均经过严格的靶标种属特异性验证、以及应用的功能性验证，以确保抗体批次稳定性，并保证抗体在特定的目标应用中发挥最佳性能。

 

优势2. 经过市场认证，客户高度认可，产品订购量大，订购频率高，且有多篇文献引用。
产品示例：

 

精品抗体
靶标名称 产品编号 文献引用次数
Bcl-2 bs-0032R 81
mTOR bs-1992R 25
HMGB1 bs-0664R 18
SQSTM1/p62 bs-2951R 18
Bcl-2 bs-4563R 16
Beclin 1 bs-1353R 16
PERK bs-2469R 15
JNK1+JNK2+JNK3 bs-2592R 14
EIF2S1 bs-3613R 8
Bcl-2 bsm-33047M 6
LAMP2 bs-2379R 6
LKB1 bs-3948R 6
TAK1 bs-3585R 6
PTEN bs-0748R 5
AMPK alpha 2 bs-2771R 4
AKT bsm-33278M 3
Bcl-2 bs-20351R 3
PTEN bs-0686R 3
JNK1+JNK3 bs-0501R 3
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