自噬的过程、形态学变化、分类、影响因素
自噬的过程
细胞质中的线粒体等细胞器首先被称为“隔离膜”的囊泡所包被,这种“隔离膜”主要来自于内质网和高尔基体;
囊泡逐渐闭合最终形成双层膜结构,即自噬体,其大小约为nm左右,囊泡内常见的包含物有胞质成分和某些细胞器如线粒体、内吞体、过氧化物酶体等;
自噬体的外膜与溶酶体融合形成降解自体吞噬泡;
由溶酶体内的酶降解自体吞噬泡中的内容物和内膜。
自噬的形态学变化
在电镜下能观察到:高尔基体等细胞器膨胀,细胞核固缩,形成大量的吞噬泡,细胞质膜发生特化。
自噬的分类
①巨自噬(Macroautophagy):最为常见,即上面说的自噬过程。
②微自噬(Microautophagy):是指溶酶体主动、直接吞噬胞浆成分的一种方式。
③分子伴侣介导的自噬(CMA):一些分子伴侣,如hsp70,能帮助未折叠蛋白转位入溶酶体。
影响因素
包括:饥饿、蛋白聚集、凋亡、缺氧、病原体感染等,均会造成细胞自噬产生。正常情况下,细胞自噬发生的概率很低,只有受到以上因素的影响时,自噬才会被激活,参与机体稳态调控。
自噬的调控与信号通路
自噬的调控1、依赖mTOR(哺乳动物雷帕霉素靶点)途径的自噬PI3K-AKT-mTOR信号通路AMPK-TSC1/2-mTOR信号通路
2、其它的信号通路
3-甲基腺嘌呤(3-MA)通过抑制ClassⅢPI3K的活性抑制自噬。
bclin1和UVRAG作为正调控子,抗凋亡因子bcl-2作为负调控子共同参与组成ClassⅢPI3复合物调控自噬。
GTP结合的G蛋白亚基Gαi3抑制自噬;GDP结合的Gαi3蛋白活化自噬。
死亡相关蛋白激酶(dath-associatdprotinlinas,DAPK)和DAPK相关蛋白激酶(DAPK-rlatdprotinkinas-1,DRP-1)诱导自噬。
自噬体的观察与自噬相关蛋白的研究
自噬体的观察
直接法:直接在透射电镜下观察自噬不同阶段的形态变化
①初期,主要特征是成新月状,单层或多层膜
②中期:双层或多层的液泡状结构即自噬体结构,内含胞浆成分,如线粒体、内质网等
③后期:形成自噬溶酶体,单层膜,胞浆成分已降解。
间接法:
①RFP-GFP-LC3双荧光标记
当自噬体与溶酶体未发生融合时,RFP荧光和GFP荧光都是存在的,当自噬体与溶酶体发生融合时,导致GFP淬灭,此时只能观察到红色荧光。
②GFP-LC3单荧光标记
自噬形成时,GFP-LC3融合蛋白转移到自噬体膜上,在荧光显微镜下可以看到多个绿色斑点,一个斑点可看成是一个自噬体,可通过计数确定自噬活性的高低。
③MDC染色
MDC是一种嗜酸性的荧光色素,由于能使所有的酸性泡着色,非特异性染色。
自噬相关蛋白的研究
通过WstrnBlot检测LC3II/I,p62,Bclin-1,ULK1蛋白的表达量
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