自噬的调控机制
(2009-04-15 13:22:00)
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保健toratp调控机制溶酶体帕金森病自噬模型灵长类动物杂谈 |
分类: 帕金森病 |
自噬的调控机制
酵母基因的研究大大增加了我们对自噬分子机制的认识,酵母中参与自噬基本步骤的大量基因已被确认,这些基因在哺乳动物细胞中均有类似物,使得自噬的基本机制在真核生物的进化中得以保守。自噬的调控十分复杂,雷怕霉素靶位(target of rapamycin,TOR),PI 3 K/PKB,ATP/AMPK等调控因子都对自噬的发生和发展有作用。
TOR是丝氨酸/苏氨酸激酶,参与调控细胞在营养条件改变时的反应及与能量新陈代谢有关的许多调节通路,是自噬的门控机制,负性调节自噬,自噬特异性抑制剂3-Methyladenine (3-MA)可通过抑制PI 3 K/PKB通路激活TOR而减少自噬的发生。TOR 激酶主要通过2个机制抑制自噬:其一,TOR可作为信号传导级联,通过其下游因子调控转录和翻译;其二,TOR可直接或间接作用于Atg蛋白,影响自噬体的形成。
哺乳动物细胞中存在TOR的类似物mTOR(mammalian target of rapamycin),它以一种类似酵母中的机制调控自噬。尽管目前尚无人类自噬基因缺陷的报道,人类自噬或许可通过其它方式缺乏,例如抑制动力蛋白的功能。动力蛋白是以直接或间接的方式将靶物质沿着微小管向细胞中心移动的起动蛋白,在自噬体和溶酶体的融合中发挥重要作用 。因为动力蛋白的化学-机械能的换能作用需要ATP的非催化结合,因此ATP对动力蛋白的活性十分重要。目前,动力蛋白对自噬的调控作用在舞蹈病中已有研究:在体外培养的细胞和老鼠模型中抑制动力蛋白活性后,自噬体标示物LC 3-II 的水平显著升高,且此变化与自噬体和溶酶体结合的减少相一致,同时在神经元细胞内还可观察到huntingtin蛋白的聚集 。上述研究结果提示,动力蛋白功能的下降可抑制huntingtin等易聚集蛋白通过自噬途径进行降解,因此,动力蛋白的活性可能也关系到其它与细胞内聚集体有关的疾病,例如PD。通过提高ATP水平抑制动力蛋白活性,可能对PD中的易聚集蛋白――α-syn的自噬性降解也具有调控作用。