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細(xì)胞凋亡

細(xì)胞凋亡又稱程序性細(xì)胞死亡,是為維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定,在一定時(shí)間內(nèi),細(xì)胞按一定的程序發(fā)生死亡,這種細(xì)胞死亡具有嚴(yán)格的基因時(shí)空性和選擇性。細(xì)胞凋亡不是一件被動(dòng)的過(guò)程,而是主動(dòng)過(guò)程,它涉及一系列基因的激活、表達(dá)以及調(diào)控等的作用,它并不是病理?xiàng)l件下,自體損傷的一種現(xiàn)象,而是為更好地適應(yīng)生存環(huán)境而主動(dòng)爭(zhēng)取的一種死亡過(guò)程。它是一種正常的生理現(xiàn)象,細(xì)胞凋亡異常往往會(huì)導(dǎo)致癌癥的發(fā)生。

1、細(xì)胞凋亡有哪些特點(diǎn)?

如前所述,細(xì)胞凋亡是一種普遍的生理過(guò)程(如圖1所示),主要分為三個(gè)階段,定型階段(靶細(xì)胞接到死亡指令,開(kāi)始程序死亡)、實(shí)施階段和吞噬階段。在實(shí)施階段中,細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)了一系列的形態(tài)和生化變化,染色質(zhì)聚集、分塊、位于核膜上,胞質(zhì)凝縮,最后核斷裂,細(xì)胞通過(guò)出芽的方式形成許多凋亡小體。凋亡小體內(nèi)有結(jié)構(gòu)完整的細(xì)胞器,還有凝縮的染色體,可被鄰近細(xì)胞吞噬消化,因始終有膜封閉,沒(méi)有內(nèi)溶物釋放,故不會(huì)引起炎癥。在吞噬階段中,凋亡小體被周圍的吞噬細(xì)胞消化吞噬,凋亡完成。

The diagram of Apoptosis

圖1. The diagram of Apoptosis

2、哪些重要因子介導(dǎo)細(xì)胞凋亡?

凋亡可被多種細(xì)胞信號(hào)激活,如鈣穩(wěn)態(tài)失衡、氧化損傷、線粒體損傷、毒素、生長(zhǎng)因素和激素刺激等。經(jīng)典的細(xì)胞凋亡機(jī)制可分為內(nèi)源性信號(hào)通路和外源性信號(hào)通路兩種。內(nèi)源性凋亡信號(hào)通常激活線粒體途徑。外源性死亡受體途徑開(kāi)始于特異性死亡受體與配體結(jié)合,如 FasL(CD95)TNFR1 分別和配體FasTNF-α 結(jié)合,使死亡受體的結(jié)構(gòu)域寡聚化,后募集 Caspase-8和銜接蛋白FADD形成死亡誘導(dǎo)信號(hào)復(fù)合體DISC。

介導(dǎo)細(xì)胞凋亡的重要因子包括:Bcl2 家族、caspases、死亡受體配體、凋亡抑制蛋白和線粒體介導(dǎo)凋亡調(diào)控因子等等。

Bcl2家族是介導(dǎo)細(xì)胞凋亡內(nèi)源性途徑的重要調(diào)控因子,根據(jù)Bcl-2家族蛋白的結(jié)構(gòu)域構(gòu)成及功能可分為抗凋亡蛋白、促凋亡蛋白、BH3-only蛋白3類??沟蛲龅鞍装?a href="http://cstxtech.com/Recombinant-Proteins/Recombinant-Human-Apoptosis-regulator-Bcl-2(BCL2)-partial-2609459.html">Bcl-2、Bcl-XL、Bcl-w、Mcl-1和BFL-1(A1),促凋亡蛋白包括BAX和BAK,BH3-only蛋白包括Bid、Bim、Bad、Bmf、Bik/NbkBlk、Noxa、Bbc3和DP5等。BH3-only蛋白在細(xì)胞損傷等刺激下增多,一方面可直接激活促凋亡蛋白BAX/BAK在線粒體膜上形成寡聚體,導(dǎo)致線粒體外膜通透性增加,最終細(xì)胞凋亡;另一方面與抗凋亡蛋白結(jié)合,阻斷抗凋亡作用[1]

Caspases是一個(gè)進(jìn)化保守性半胱氨酸依賴蛋白內(nèi)切酶家族,在特定天冬氨酸殘基后水解它們的底物。凋亡Caspase在功能上細(xì)分為誘導(dǎo)Caspase(caspase8、9和10)和效應(yīng)Caspase(caspase3、6和7)。誘導(dǎo)Caspase激活效應(yīng)Caspase,后者隨后破壞關(guān)鍵結(jié)構(gòu)蛋白并活化其他酶[2]

死亡受體(DR屬腫瘤壞死因子受體(TNFR)超家族,共同擁有富含Cys的胞外結(jié)構(gòu)域和胞內(nèi)死亡結(jié)構(gòu)域(DD)。當(dāng)死亡受體與特定的受體配體結(jié)合后,其接收胞外的死亡信號(hào),激活細(xì)胞內(nèi)的凋亡機(jī)制,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。更多詳情,請(qǐng)點(diǎn)擊>>

凋亡抑制蛋白(IAPs是一類高度保守的內(nèi)源性抗凋亡基因家族表達(dá)產(chǎn)物,廣泛存在于雨多物種如病毒、真核生物、哺乳動(dòng)物中,起著抑制細(xì)胞凋亡的作用。 IAPs 最開(kāi)始是被確定為一類桿狀病毒蛋白,可在桿狀病毒感染期間阻止昆蟲(chóng)細(xì)胞凋亡[3] [4]。

線粒體介導(dǎo)凋亡調(diào)控因子:線粒體在激活哺乳動(dòng)物細(xì)胞凋亡中起關(guān)鍵作用。Bcl-2 家族成員調(diào)節(jié)線粒體內(nèi)膜和外膜之間的蛋白質(zhì)釋放,一旦進(jìn)入細(xì)胞質(zhì),就會(huì)激活分解細(xì)胞的半胱天冬酶蛋白酶,并發(fā)出有效吞噬凋亡小體的信號(hào)。更多詳情,請(qǐng)點(diǎn)擊>>

3、凋亡相關(guān)熱門靶點(diǎn)

華美生物匯總了當(dāng)前與凋亡相關(guān)的大部分熱門靶點(diǎn),點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)靶點(diǎn)可查看所有相關(guān)試劑。

● Bcl2家族

● Caspases

● 死亡受體配體

● 凋亡抑制蛋白

● 線粒體介導(dǎo)凋亡調(diào)控因子

參考文獻(xiàn):

[1] Martinou JC, Youle RJ. Mitochondria in apoptosis: Bcl-2 family members and mitochondrial dynamics[J]. Dev Cell, 2011, 21(1):92-101.

[2] David R. McIlwain, Thorsten Berger1 and Tak W. Mak. Caspase Functions in Cell Death and Disease [J]. doi: 10.1101/cshperspect.a00865

[3] Hrdinka, M., & Yabal, M. Inhibitor of apoptosis proteins in human health and disease [J]. Genes & Immunity. 2019.

[4] Crook NE, Clem RJ, Miller LK. An apoptosis-inhibiting baculovirus gene with a zinc finger-like motif [J]. J Virol. 1993;67:7.