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內質網自噬及其特點詳解剖析
發(fā)布時間： 2021-12-22 點擊次數(shù)： 1791次內質網自噬的概念最早于2007年提出，是指內質網應激誘導酵母發(fā)生針對內質網的選擇性的自噬現(xiàn)象，其主要作用是降解多余的內質網膜，控制內質網的體積從而維持細胞穩(wěn)態(tài)。 近年來隨著對內質網自噬的研究方法、形成機制及其作用的探索不斷深入，發(fā)現(xiàn)內質網應激(endoplasmic reticulumstress，ER stress)不僅可以觸發(fā)非選擇性細胞巨自噬，還可以直接誘導內質網自噬，形成只包含內質網成分而不包含其他細胞器或細胞質的自噬體。 內質網自噬的作用：內質網是蛋白質、脂質、磷脂、膽固醇以及寡糖合成和修飾的場所，同樣也是鈣離子貯存以及內源性和外源性物質脫毒的場所。內質網在正常情況下必需維持一定的大小和活性，而在發(fā)生內質網應激時需要有限度的擴張，應激終止后又需要恢復到原來的大小。 內質網質量控制(ER quality control，ERQC)系統(tǒng)的作用主要在于對膜蛋白和分泌蛋白折疊情況的監(jiān)控，其作用方式主要包括三個方面:內質網相關蛋白降解(ER-associatedprotein degradation，ERAD)，非折疊蛋白反應(unfoldedprotein response，UPR)和自噬(autophagy)。 內質網的穩(wěn)態(tài)依賴于細胞對內質網質量的控制，關鍵在于阻止非折疊蛋白在內質網管腔中的聚集。非折疊蛋白會從內質網中脫離，進入細胞質中被26S蛋白酶體降解，該過程即為ERAD。然而，并不是所有的非折疊蛋白都適于ERAD過程，這個時候就需要內質網自噬的參與。內質網自噬被認為是ERQC中一個基本的調控路徑，能夠通過把內質網片段遞送到溶酶體中來消除過量的內質網組分，進而來維持內質網和蛋白質穩(wěn)態(tài)。蛋白質穩(wěn)態(tài)指的是細胞處理蛋白的過程，包括蛋白的轉錄、翻譯、折疊和降解)。其中，蛋白的正確折疊對于蛋白功能的正常發(fā)揮至關重要，而內質網膜的組成成分和尺寸的維持有助于蛋白質的穩(wěn)態(tài)。在此過程中，內質網自噬發(fā)揮了重要作用。所以，正常生理情況下，細胞內的內質網自噬一直保持在一個較低的水平以維持內質網的穩(wěn)態(tài)。當機體受到刺激時，例如內質網應激，營養(yǎng)缺乏，非折疊蛋白聚集和病原菌的感染，內質網自噬就會顯著增強。 細胞饑餓應激和非蛋白折疊反應都能誘導內質網自噬，對以往的研究進行總結后發(fā)現(xiàn)，內質網自噬的作用可能體現(xiàn)在兩個方面: (1) 降解功能:降解部分受損的內質網或隔離未被正確處理的蛋白聚集物，以及為了生存需要而降解部分正常的自身組分; (2) 恢復功能:當非折疊蛋白反應帶來的壓力消退后，內質網自噬能減少內質網的大小，使之恢復到正常的比例。 因此，內質網自噬表現(xiàn)出一種重要的恢復功能，是實現(xiàn)內環(huán)境穩(wěn)態(tài)的一個重要機制。當內質網自噬出現(xiàn)紊亂時，一方面細胞的健康狀態(tài)會直接受到影響;另一方面，內質網中未折疊蛋白聚集物會引發(fā)非折疊蛋白反應(unfolded protein response，UPR)，從而促進炎癥發(fā)生、細胞死亡甚至是腫瘤的形成。 以下是內質網自噬的常見受體：哺乳動物細胞內質網自噬的受體包括FAM134B，SEC62，RTN3以及CCPG1、ATL3、TEX264等；酵母菌中的內質網自噬受體則為Atg39和Atg40. 
內質網自噬的受體如圖所示。釀酒酵母的受體為Atg39和Atg40，而哺乳動物的受體為FAM134B，SEC62，RTN3和CCPG1等。這些受體均包含至少一個LC3互作域(LC3-interactingregion，LIR)或Atg8互作模體(Atg8-interactingmotif，AIM)。此外，CCPG1有兩個FIP200互作域(FIP200-interactingregions，FIRs)，Atg39有一個Atg11結合域(Atg11-bindingregion，11BR)。Atg40中的Atg11結合域還有待發(fā)現(xiàn)。跨膜域(transmembrane domain，TM)，內質網蛋白同源結構域(reticulonhomologydomain，RHD). 以上就是本期的內容，更多資訊，歡迎關注安培生物科技有限公司了解更多技術與產品資訊。
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