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細(xì)胞凋亡檢測(cè)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)途徑

時(shí)間:2018/6/14閱讀:979
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細(xì)胞凋亡檢測(cè)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)合成的主要加工廠,也是Ca2+重要的儲(chǔ)存庫(kù)。因此,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在維持細(xì)胞Ca2+離子的穩(wěn)定、蛋白的合成、加工中起到關(guān)鍵性作用。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)Ca2+離子失衡、錯(cuò)誤折疊或未折疊蛋白增多,則會(huì)引起內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的應(yīng)激反應(yīng)(endoplasmic reticulum stress,RES)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)可減少細(xì)胞中蛋白質(zhì)的合成、增加蛋白正確折疊、維持Ca2+穩(wěn)態(tài),但過度的應(yīng)激反應(yīng)會(huì)觸動(dòng)細(xì)胞內(nèi)的凋亡信號(hào),促使細(xì)胞凋亡。

在真核生物體內(nèi),未正確折疊蛋白反應(yīng)(unfoldedprotein response,UPR)是細(xì)胞對(duì)抗內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的一種重要的自我保護(hù)機(jī)制。當(dāng)細(xì)胞中出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間或高強(qiáng)度的UPR時(shí),三種內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的跨膜蛋白PERK、IREI、ATF6在發(fā)揮修復(fù)作用的同時(shí),也可以同時(shí)啟動(dòng)由ERS介導(dǎo)的三種細(xì)胞凋亡途徑。
PERK是分布于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的一種蛋白激酶。當(dāng)?shù)鞍渍U郫B時(shí),其與分子伴侶如BIP/GRP78相結(jié)合形成穩(wěn)定的復(fù)合物;當(dāng)有蛋白未正常折疊時(shí),未正確折疊的蛋白與BIP/GRP78相結(jié)合,競(jìng)爭(zhēng)性干擾Bip/Grp78與PERK的相互作用。釋放的PERK通過低聚化和反向自身磷酸化的方式被活化,活化的PERK可以使翻譯起始因子2的α亞單位(eIF-2α)磷酸化。在應(yīng)激反應(yīng)的早期磷酸化的eIF2α抑制蛋白質(zhì)的翻譯與合成,減輕內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中蛋白折疊的負(fù)荷量,從而對(duì)細(xì)胞起到保護(hù)作用;隨著應(yīng)激反應(yīng)時(shí)間和強(qiáng)度的增加,磷酸化的eIF-2α誘導(dǎo)激活轉(zhuǎn)錄因子ATF4的轉(zhuǎn)錄表達(dá),ATF4可以促進(jìn)凋亡信號(hào)分子CHOP/ GADD153的表達(dá),進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞凋亡。
IREI是分布于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的另一種蛋白激酶。該信號(hào)通路的激活方式與PERK的激活方式相同。當(dāng)未正常折疊蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中累積時(shí),IREI-BIP/GRP78復(fù)合物解離,釋放的IREI寡聚化和反向自身磷酸化后被激活;激活的IREI可以傳導(dǎo)細(xì)胞存活信號(hào)和細(xì)胞凋亡信號(hào)。在凋亡的過程中,激活的IRE1招募胞漿調(diào)節(jié)蛋白TRAF-2,間接招募和激活c—JunN端激酶,激活的c—Jun N端激酶通過磷酸化抑制Bcl-2家族中抑制凋亡蛋白的活性,促進(jìn)蛋白凋亡;另一方面激活的TRAF-2同時(shí)激活Caspase12,啟動(dòng)Caspase級(jí)聯(lián)反應(yīng),介導(dǎo)細(xì)胞凋亡;此外IRE1還具有核糖核酸酶活性,切割XBP1mRNA,促進(jìn)XBP1mRNA成熟,增強(qiáng)分子伴侶蛋白和CHOP/GADD153的轉(zhuǎn)錄表達(dá),從而促進(jìn)細(xì)胞凋亡檢測(cè)

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