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《線粒體與細(xì)胞凋亡研究進(jìn)展》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、細(xì)胞生物學(xué)·綜述·線粒體與細(xì)胞凋亡研究進(jìn)展曾凱星11.中山大學(xué)藥學(xué)院,廣州,510006【摘要】線粒體是細(xì)胞凋亡的執(zhí)行者。當(dāng)線粒體受到內(nèi)外環(huán)境因素的影響時,會造成線粒體通透性轉(zhuǎn)運(yùn)孔持續(xù)開放,細(xì)胞色素C的釋放、Caspase蛋白的激活以及活性氧的作用。本文闡述了三者變化的多種機(jī)制,同時也論述了Bcl-2家族和AIF因子在凋亡過程中的調(diào)節(jié)作用機(jī)制,為尋找腫瘤靶點提供機(jī)遇?!娟P(guān)鍵詞】線粒體;細(xì)胞凋亡;線粒體通透性轉(zhuǎn)運(yùn)孔;細(xì)胞色素C;CaspaseStudyProgressofMitochondriaandApoptosisKai-xi
2、ngZENG11.SchoolofPharmaceuticalSciences,SunYat-SenUniversity,Guangzhou,51006,ChinaAbstract:Mitochondriaaretheexecutorsofapoptosis.Whenthemitochondriaareaffectedinternalandexternalenvironmentalfactors,cancausemitochondrialpermeabilitytransitionporeremainopen,releaseof
3、cytochromeCandactivationofCaspaseprotein.Thispaperdescribesthevariousmechanismsofthethreevariations,butalsodiscussestheBcl-2familyandAIFfactorregulatingmechanismduringapoptosis,thesemechanismsprovidesanopportunitytofindtumortargets.Keywords:Mitochondria;Cellapoptosis
4、;mitochondrionpermeabilitytransitionpore;CytochromeC;Caspase7細(xì)胞生物學(xué)7細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞凋亡是集體在生長、發(fā)育和受到外來刺激時清除多余、衰老和受損傷的細(xì)胞以保持機(jī)體內(nèi)環(huán)境平衡和維持正常生理活動過程中的一種基礎(chǔ)調(diào)節(jié)機(jī)制。這種調(diào)節(jié)機(jī)制的異常與多種疾病的發(fā)生有關(guān),如癌癥的發(fā)生于細(xì)胞凋亡的抑制有關(guān),而老年性癡呆與神經(jīng)細(xì)胞凋亡過度有關(guān)。目前對細(xì)胞凋亡的研究已經(jīng)涉及到腫瘤生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)等方面。線粒體是真核細(xì)胞賴以生存的產(chǎn)能場所,而近十幾年來發(fā)現(xiàn)線粒體是調(diào)控細(xì)胞的重要細(xì)胞器。1線
5、粒體與細(xì)胞凋亡目前發(fā)現(xiàn)細(xì)胞凋亡主要經(jīng)過三條信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,一條是外源性通路,即由死亡受體及配體系統(tǒng)激發(fā)的凋亡信號下傳,啟動Caspase蛋白酶而引發(fā)細(xì)胞凋亡[1];另一通路稱為內(nèi)源性通路,細(xì)胞外的某些信號或細(xì)胞內(nèi)DNA的損傷首先引起促凋亡的Bcl-2家族成員發(fā)生蛋白水解、脫磷酸化等修飾,由無活性狀態(tài)變?yōu)榛钚誀顟B(tài),從而由胞漿向線粒體膜移位,使PTP打開、DYm降低等變化,細(xì)胞色素C等凋亡信號分子進(jìn)入胞漿,發(fā)揮激活Caspase等的作用,從而導(dǎo)致凋亡的特征性改變[2]。;還有一條凋亡通路為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通路,其確切機(jī)制目前還不十分清楚。前兩種
6、通路這兩條通路最后都匯集于下游的效應(yīng)Caspase,即凋亡蛋白酶Casapse的激活。活化Caspase在細(xì)胞中能切割400多種,如Laminas、信號分子如蛋白激酶、骨架蛋白、DNA修復(fù)酶以及包括調(diào)控mRNA剪切、DNA復(fù)制的功能蛋白。這些重要蛋白質(zhì)的降解和核酸酶的激活最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。2MPTP和DYm對細(xì)胞凋亡的作用線粒體通透性轉(zhuǎn)運(yùn)孔(mitochondrionpermeabilitytransitionpore,MPTP)是由位于線粒體外膜的電位依賴性陰離子通道(voltagedependentanionchannel,
7、VDAC)、線粒體內(nèi)膜的腺苷酸移位酶(adeninenucleotidetranslocate,ANT)、線粒體基質(zhì)的環(huán)孢菌素A結(jié)合蛋白D(cyclophilinD,CypD)及其他分子構(gòu)成的一種復(fù)合結(jié)構(gòu),DYm的穩(wěn)定有密切關(guān)系。MPTP是跨越線粒體外膜和內(nèi)膜的通道,MPTP周期性開放,以維持線粒體內(nèi)電化學(xué)平衡及穩(wěn)定狀態(tài)。多種因素對MPTP具有調(diào)節(jié)作用,pH下降、環(huán)孢菌素A、Mg2+、磷酸酯酶抑制劑等因素對MPTP的開放具有抑制作用,而pH升高、Ca2+、無機(jī)磷酸鹽、過氧化物等因素對MPTP開放具有促進(jìn)作用。正常情況下MPTP間
8、歇性開放,分子質(zhì)量小于1.5ku的物質(zhì),如質(zhì)子、Ca2+、谷胱甘肽等可選擇性通過,這些物質(zhì)對維持線粒體膜電位和Ca2+平衡具有重要作用。當(dāng)MPTP持續(xù)開放時DYm降低甚至完全崩解,而DYm的崩解是細(xì)胞凋亡的特異性早期指標(biāo)之一。線粒體基質(zhì)的三羧酸循環(huán)酶系通過底物脫