細胞凋亡研究全攻略

2021-02-08 中源生物

    細胞凋亡的特徵在於被稱為半胱天冬酶的半胱氨酸-天冬氨酸蛋白酶家族的激活，半胱天冬酶參與了400多種蛋白質的限制性蛋白水解。啟動細胞凋亡的方式主要有兩種：內在細胞死亡通路和外在細胞死亡通路，兩種通路都可以激活半胱天冬酶。

    內在細胞死亡通路由Bcl-2蛋白家族控制，其通過線粒體透化作用來調控細胞死亡。大量細胞內死亡信號通過內在細胞死亡通路進行傳遞，例如，DNA損傷、致癌基因激活、生長因子缺乏、ER應激以及微管破壞等。內在細胞死亡通路的關鍵步驟是線粒體外膜的通透性增加，現已確認該過程不可逆，該過程完成後，細胞將必定進入細胞死亡程序。

    透化作用完成後，線粒體內膜空間將釋放各種蛋白質，從而促進半胱天冬酶的激活和細胞凋亡。細胞色素c與凋亡蛋白酶激活因子1（APAF1）結合，誘導其寡聚化，從而形成一種名為凋亡體的結構，該結構可以招募並激活啟動半胱天冬酶—半胱天冬酶-9。半胱天冬酶-9裂解並激活功能半胱天冬酶，即半胱天冬酶-3和半胱天冬酶-7，導致細胞凋亡。

    外在細胞死亡通路由細胞表面的「死亡受體」與其對應配體（例如 Fas、TNFR1或TRAIL）的結合來激活。這些死亡受體具有兩種不同的信號傳導基序：即死亡域（DD）和死亡效應域（DED）；兩種基序能夠相互作用並招募其他銜接子分子，例如 FAS 相關死亡域蛋白（FADD）和半胱天冬酶-8，這些分子可以直接裂解並激活半胱天冬酶-3和半胱天冬酶-7，導致細胞凋亡。

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