自噬对细胞的正常生理功能至关重要2024-07-04 08:28:01
自噬是指细胞通过降解非必需蛋白、受损细胞器重新分配细胞内的物质和能量,从而使细胞获得应对刺激能力的过程,该过程中受损的蛋白或细胞器被双层膜结构自噬小泡包裹后送入溶酶体(动物)或液泡 (酵母和植物)中进行降解,并得以循环利用。细胞自噬包括非选择性自噬和选择性自噬2种。非选择性自噬包括巨自噬和微自噬,可在细胞饥饿时发挥重要作用,为细胞提供氨基酸等营养物质,以满足代谢需要。选择性自噬包括线粒体自噬、过氧化物酶体自噬、内质网以及核糖体自噬等,主要功能是保护细胞的内部结构。线粒体自噬在活性氧簇、营养缺乏、细胞衰老等外界或内部刺激下通过多种途径被特异性激活,进而启动核查线粒体质量的过程,损伤的线粒体被特异性包裹进自噬体并与溶酶体融合,从而完成线粒体的降解,维持细胞内环境的稳态。线粒体是产生能量的主要场所,通过氧化磷酸化产生ATP,为细胞维持各项生理功能和生命活动提供能量。线粒体维持稳态的过程包括融合、分裂、自噬等,其中自噬作为维持机体线粒体数量平衡和进行质量控制的核心途径之一,对细胞的正常生理功能至关重要。线粒体自噬的发生主要通过2种途径,分别是PTEN诱导假定激酶1/ 帕金森相关蛋白途径和相关受体介导途径。PINK1/ 帕金森相关蛋白为研究最为广泛的途径,PINK1和帕金森相关蛋白是调节线粒体自噬的重要蛋白。
正常情况下PINK1进入线粒体内,会迅速被早老素相关菱形样蛋白-泛素-蛋白酶体系降解,而位于细胞质内帕金森相关蛋白的泛素连接酶活性处于抑制状态,不启动自噬;但是当细胞处于应激等非稳态环境中时,线粒体的膜电位降低,膜的通透性增强,PINK1降解受阻后与受损的线粒体外膜稳定集合,继而募集胞质中的帕金森相关蛋白,然后E3泛素连接酶被激活,使线粒体外膜蛋白泛素化,进而与视神经蛋白、核结构域 10蛋白52、自噬关键蛋白sequestosome1/p62等接头蛋白相互作用。
出自《线粒体自噬调控骨代谢》作者:朱汉民 ,王 松 ,肖文琳.