就像我们会打扫以保持房间整洁一样,细胞也演化出了一系列“清洁”机制,来维持有序的生命活动。自噬(autophage)就是其中*重要的机制之一。
自噬于上个世纪60年代被发现,但引起科学界的广泛关注,还是在1990年代日本科学家大隅良典(Yoshinori Ohsumi)做的相关研究。大隅良典也因此获得了2016年的诺贝尔生理学或医学奖。
大隅良典研究的是酵母的细胞自噬机制,经过20多年的研究,在酵母里已经发现了34种与自噬有关的基因。那么自噬到底是什么?自噬就是细胞自己降解自己结构的过程,即把一些暂时用不上的零件,拆解变成*小的模块,然后重新组装成自己需要的东西。在植物细胞和酵母细胞里,自噬在液泡中发生,而在动物细胞里,自噬在溶酶体里发生,从一个蛋白质到整个细胞器,都是可以降解的。
![](http://www.bio-review.com/wp-content/uploads/2019/11/autophage.jpg)
细胞自噬的分类:
自噬是细胞内分解代谢的一种途径,除此之外还有另一种我们熟知的途径——泛素蛋白酶体途径。细胞自噬其实分为三种方式,这是根据如何“打包”物质和如何运送物质来划分的。
**种叫巨自噬(macroautophagy),顾名思义就是自噬体比较大,用细胞膜或者其他的双层膜去把那些不想要的东西包裹起来,然后和溶酶体融合。
**种叫微自噬(microautophagy),顾名思义就是自噬体比较小,溶酶体或者液泡直接用自身去吞噬那些需要降解的东西,也许是细胞器,也许是蛋白质。
第三种叫分子伴侣介导自噬(chaperone-mediated autophagy),是指分子伴侣将细胞内的蛋白质先从折叠状态恢复为未折叠的状态,再放到溶酶体里。
![](http://www.bio-review.com/wp-content/uploads/2019/11/chaperone-mediated-autophagy.jpg)
自噬的关键过程:
自噬5大关键过程:(1)自噬泡(phagophore)的形成:(2)Atg5-Atg12-Atg16L复合物形成并与自噬泡融合;(3)微管相关蛋白轻链3(microtubule-associatedprotein light chain3,LC3)由可溶解形式(LC3-I)转变为脂溶形式(LC3-II),与自噬泡结合形成自噬体。(4)自噬体捕获需降解或清*的蛋白质、细胞器等物质;(5)自噬体与溶酶体结合形成自噬溶酶体(autolysosomes),在自噬溶酶体内自噬体内层膜,内容物在溶酶体内降解。过程详见下图。
mTOR背景:
mTOR 是雷帕霉素在哺乳动物中的靶点(mammalian target of rapamycin,mTOR),作为一种重要的蛋白激酶,它在细胞生长、增殖、蛋白质合成、自噬等生物学过程中发挥着重要的调控作用。
mTOR 作为主要组分存在于 mTOR 复合体 I 和复合体 II 中,其中mTOR 复合体 II 是线粒体通透性的主要调控者。
自噬发生的条件及研究的意义:
细胞发生自噬是一个非常“保守”的过程,几乎没有进化。细胞自噬的出现是为了适应环境,尤其是碰上了“不好的年景”,比如缺乏营养、饥饿难耐,或者细胞中氧气、水分特别少的时候,就需要自噬了。
自噬的研究对于临床医学领域非常重要,比如,肿瘤经常在环境非常差的时候还能生长,就是因为肿瘤细胞的自噬非常剧烈。所以理论上如果阻断了肿瘤细胞的自噬,它们不是就不会生长了吗?再比如一些神经退行性**,如帕金森,就是大脑里出现了一些错误折叠的蛋白质,而且还清*不掉,本质上也是自噬出了问题。
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MTOR检测试剂盒:mTOR (Human) ELISA试剂盒,货号:K4179,定量测定血清,血浆,组织匀浆,培养上清液和其他生物液体中的mTOR
自噬抑制剂:3-甲基腺嘌呤,货号:2249,3-甲基腺嘌呤常用作自噬螯合的特异性抑制剂,它通过抑制III型磷脂酰肌醇3-激酶(PI-3K)来阻止自噬体形成,从而抑制自噬
自噬诱导剂:盐酸胺碘酮,货号:1828,盐酸胺碘酮是一种具有广泛杀**活性的非选择性离子通道阻滞剂,胺碘酮可导致啤酒酵母中Ca2 +立即流入,随后线粒体破碎和细胞死亡,也充当自噬诱导剂。
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