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細(xì)胞自噬

自噬是指細(xì)胞內(nèi)受損、變性或者衰老的蛋白質(zhì)和細(xì)胞器被運(yùn)輸?shù)饺苊阁w，溶酶體對其進(jìn)行消化降解。自噬是一種自我降解并普遍存在于體內(nèi)的過程，其在清除代謝廢物進(jìn)而會搜能量為細(xì)胞正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供能量的過程中發(fā)揮重要作用[1]。

1、自噬的過程

自噬形成要經(jīng)過吞噬泡-自噬小體-自噬溶酶體的過程。首先，當(dāng)自噬誘導(dǎo)信號被細(xì)胞接受后，胞漿某處會形成小膜結(jié)構(gòu)。該膜結(jié)構(gòu)為非球形、扁平狀雙層膜的碗狀結(jié)構(gòu)，并不斷擴(kuò)張，稱為自噬前體。其次，不斷延伸的自噬前體，將胞漿中的若干成分（包括細(xì)胞器）收口包入，成為密閉的球狀自噬體。自噬體通常有兩個特征：雙層膜，內(nèi)含諸如線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)碎片等胞漿成分。最后，自噬體形成后會與溶酶體發(fā)生融合，形成自噬溶酶體。期間溶酶體酶降解自噬體的內(nèi)膜，使兩者的內(nèi)含物合為一體，自噬體中的包含物被降解，將產(chǎn)物例如氨基酸、脂肪酸之類的輸送到胞漿中，重新利用供能，而殘渣則被排出細(xì)胞外或滯留于胞漿 [2]。

2、自噬的分類

根據(jù)細(xì)胞內(nèi)底物運(yùn)送到溶酶體腔的方式不同，哺乳動物的自噬可分為三種，分別是巨自噬（macroautophagy）、微自噬（microautophagy）和分子伴侶介導(dǎo)自噬（chaperone-mediated autophagy，CMA）。其中巨自噬是最主要的自噬形式。在巨自噬中由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)來源的膜性結(jié)構(gòu)通過擴(kuò)展包裹待降解物形成自噬小體，然后與溶酶體融合并降解其內(nèi)容物。在微自噬中，溶酶體的膜內(nèi)陷直接包裹細(xì)胞內(nèi)容物并在溶酶體內(nèi)降解。在分子伴侶介導(dǎo)自噬中，胞質(zhì)內(nèi)蛋白需與分子伴侶結(jié)合，然后轉(zhuǎn)運(yùn)到溶酶體腔中被溶酶體酶消化。CMA的底物是可溶蛋白分子，與前面兩種自噬相比，CMA降解途徑在清除蛋白質(zhì)時有選擇性[3]。

Three types of autophagy in mammalian

圖1. Three types of autophagy in mammalian

此外，根據(jù)自噬對待降解底物的選擇性不同,自噬可進(jìn)一步分為線粒體自噬(mitophagy)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)自噬(reticulophagy)、核糖體自噬(ribophagy)和過氧化物酶體自噬(pexophagy)等。其中，線粒體自噬是目前的一個研究熱點。

3、介導(dǎo)細(xì)胞自噬的重要因子

自噬是細(xì)胞自我降解的過程，涉及蛋白質(zhì)降解、細(xì)胞器更新和細(xì)胞質(zhì)成分的非選擇性分解，這些過程涉及多個基因的調(diào)控。自噬啟動始于ULK1（也稱為Atg1）復(fù)合物的激活（包括ULK1、ULK2、Atg13、FIP200/RB1CC1和Atg101），它激活由核心組分Beclin-1、VPS34/PIK3C3和其他被招募的可變組分（如Atg14L、UVRAG、AMBRA1等）組成的III類PI3K復(fù)合物，不同的III類PI3K復(fù)合物發(fā)揮不同功能[4][5]。與Atg16結(jié)合的Atg5-Atg12復(fù)合物介導(dǎo)自噬體膜的擴(kuò)展，LC3和GABARAP家族成員與脂質(zhì)磷脂酰乙醇胺（PE）結(jié)合后并被招募到膜上。Atg4與Atg7結(jié)合后，將LC3-I和PE偶聯(lián)并形成脂質(zhì)結(jié)合形式LC3-II[6]。更多詳情，請點擊此處查看>>

華美生物羅列了部分自噬相關(guān)靶點，點擊對應(yīng)靶點可查看該靶點相關(guān)的所有試劑。

● ULK1激酶復(fù)合體組分

● Beclin-1核心復(fù)合體組分

● Beclin-1復(fù)合體活性調(diào)節(jié)蛋白

● 自噬泡延伸相關(guān)蛋白

● LC3家族

● LC3加工相關(guān)蛋白

● 自噬泡底物轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白

參考文獻(xiàn)：

[1] Danielle Glick, Sandra Barth, and Kay F. Macleod. Autophagy: cellular and molecular mechanisms [J]. J Pathol. 2010 May; 221(1): 3-12.

[2] Mizushima N. Autophagy: process and function [J]. Genes Dev. 2007, 21 (22): 2861-73.

[3] Parzych KR, Klionsky DJ. An overview ofautophagy: morphology, mechanism, and regulation [J]. Antioxid Redox Signal. 2014Jan 20;20(3):460-73.

[4] Zhiping Xie, Daniel J Klionsky. Autophagosome formation: core machinery and adaptations [J]. Nature Cell Biology. 2007, 9: 1102-1109.

[5] Jean M Mulcahy Levy, Christina G Towers, Andrew Thorburn. Targeting autophagy in cancer [J]. Nat Rev Cancer. 2017, 17(9): 528-542.

[6] Elena Shvets & Zvulun Elazar. Autophagy-independent incorporation of GFPLC3 into protein aggregates is dependent on its interaction with p62/SQSTM1 [J]. Autophagy. 2007, 3(4):323-8.