自噬相关蛋白ATG5/BECLIN-1调控细胞自噬和凋亡的分子机理研究进展
2018-04-13,,,,,,
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自噬(autophagy)和凋亡(apoptosis)是细胞的两种程序性细胞死亡方式(programmed cell death,PCD),以批量降解长寿命蛋白质和细胞器再被重新利用为特征,目前对细胞自噬和凋亡的分子调控机理已经研究得很清楚[1]。细胞自噬的发生依赖于一系列自噬相关蛋白质(Autophagy-related proteins,ATGS)的参与,目前为止在哺乳动物细胞中已鉴定出至少37个ATG蛋白,其中两个泛素化途径(ATG8-PE和ATG12-ATG5-ATG16L)在自噬体的形成过程中起重要作用,它们共同参与到自噬体的起始,成核,延伸,闭合,成熟和降解等阶段[2]。细胞凋亡是一种具有依赖Caspase参与,染色体浓聚、细胞皱缩、DNA降解和凋亡小体形成等特征的程序性细胞死亡(PCDⅠ)[3]。最初认为自噬和凋亡作为细胞降解方式在形态、生化指标、参与分子和机理方面均存在不同,后来的许多证据显示二者在某些情况下可以相互拮抗或促进,可先后发生或同时共存于同一细胞,相同诱导因素在不同细胞中可分别诱发自噬或凋亡,或诱导自噬先于凋亡的细胞死亡,参与自噬和凋亡的分子也可能存在交叉,这些分子在自噬与凋亡两种机制中可发挥正向或负向的作用[4]。如在哺乳动物中,P53、BECLIN-1(酵母ATG6同源物)、ATG4、ATG5和BCL-2家族等很多相关蛋白质参与到了自噬和凋亡的分子调控网络当中[5](图1)。本文就两种重要的自噬相关蛋白ATG5和BECLIN-1在调控细胞自噬和凋亡的分子机理方面作一综述,为深入了解自噬和凋亡发生的分子机制奠定基础。

图1 自噬和凋亡的相互关系Fig.1 Interrelationship between autophagy and apoptosis
1 哺乳动物细胞自噬和凋亡的研究进展
细胞自噬(autophagy)是真核生物中广泛存在的主动或应急的细胞降解机制之一,即细胞通过自噬体(autophagosome)和溶酶体的融合,批量降解长寿命蛋白质和细胞器再被细胞重新利用[6]。……
