根據捕獲待降解物質(Cargo)的不同方式,自噬可以分為三大類:大自噬(Macroautophagy)、小自噬(Microautophagy)和分子伴侶介導的自噬(Chaperone-mediated autophagy, CMA),見示意圖[1]。
圖1. 自噬分類示意圖
2.1 小自噬(Microautophagy)
小自噬通過溶酶體膜的內陷或突起直接將待降解的底物包裹進溶酶體內進行降解。小自噬分為非選擇性(Non-selective)小自噬和選擇性(Selective)小自噬;前者在哺乳動物細胞中被發現,主要通過溶酶體膜內陷吞噬可溶性物質;後者主要在酵母中被發現,通過溶酶體膜向外突起捕獲待降解的各種細胞器。
2.2 分子伴侶介導的自噬(Chaperone-mediated autophagy, CMA)
CMA 捕獲待降解蛋白的過程需要一種特殊的蛋白-分子伴侶(Chaperone)的參與。分子伴侶通過特殊的結構域識別目標蛋白並將其轉運到溶酶體內進行降解。
2.3 大自噬(Macroautophagy)
與前面兩種自噬方式不同,大自噬的發生需要從頭合成一個特殊的膜結構-自噬體(Autophagosome)。包裹了待降解底物的自噬體形成之後,與溶酶體融合形成自噬溶酶體(Autolysosome),進行底物的降解。大自噬包括非特異性(Non-specific)大自噬和特異性(Specific)大自噬;前者是由於細胞壓力狀態(飢餓)誘導產生的,對於壓力狀態下細胞存活的維持具有重要意義;後者是指在本底水平發生的,負責一些大分子及細胞器等複雜結構的降解,以維持細胞內穩態。
在三大類自噬形式中,大自噬是最主要,也是研究得最多的形式。事實上,沒有特殊說明的情況下,我們所提到的自噬均是指大自噬。