細胞自噬蛋白CUP--5與EPG--5在細胞自噬過程與細胞內(nèi)吞過程中的作用.pdf

1、博士學(xué)位論文學(xué)校代碼：1 0 0 2 3學(xué) 號：B 2 0 1 1 0 3 4 0 1 2細胞自噬蛋白C U P - 5 與E P G 一5 在細胞自噬過程與細胞內(nèi)吞過程中的作用所 院 ：姓 名 ：指導(dǎo)教師：導(dǎo)師小組：學(xué)科專業(yè)：研究方向：完成日期：北京生命科學(xué)研究所王星瑋張宏博士研究員周儉民杜立林何萬中生物化學(xué)與分子生物學(xué)細胞自噬2 0 1 4 年4 月北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院博士學(xué)位論文1 ．1 細胞自噬作用1 ．1 ．1 細胞自噬作用的概念及

2、過程1 ．前言細胞自噬作用這個名詞，僅從字面意思上來理解，是細胞進行自我吞噬的含義。這恰恰精煉準確地反映了細胞自噬過程的含義：即細胞白噬作用是將細胞自身內(nèi)部物質(zhì)進行降解的過程。具體地說，細胞自噬過程是一種廣泛存在于真核生物細胞中，通過形成一種閉合雙層膜結(jié)構(gòu)的細胞自噬小體而將細胞質(zhì)內(nèi)的物質(zhì)運送至溶酶體進行降解的過程。目前的研究結(jié)果認為，細胞自噬過程存在三種不同的形式，分別被稱為巨大自噬作用，微小自噬作用以及伴侶介導(dǎo)的細胞自噬作用。這三類自

3、噬作用的進行過程存在著一些差異。伴侶介導(dǎo)的細胞自噬過程可以直接將需降解的蛋白由溶酶體外部轉(zhuǎn)運至溶酶體內(nèi)部，但在該轉(zhuǎn)運過程中需要伴侶蛋白分子的參與[ 1 ，2 ] 。巨大自噬作用和微小自噬作用的發(fā)生則都需要通過膜結(jié)構(gòu)向溶酶體的轉(zhuǎn)運過程。在微小自噬作用過程中，細胞質(zhì)內(nèi)的物質(zhì)也可以直接由溶酶體表面被吞噬進溶酶體內(nèi)部，但是需要經(jīng)歷溶酶體限制性膜一系列的變形如凸起，內(nèi)陷等過程[ 3 ] 。而巨大自噬作用的過程最為復(fù)雜，首先需要在細胞內(nèi)生成一個雙層

4、膜泡結(jié)構(gòu)并將一部分細胞質(zhì)包裹入其中，這個雙層膜泡結(jié)構(gòu)就是我們常說的細胞自噬小體，隨后細胞自噬小體會與晚期內(nèi)吞小體或溶酶體結(jié)構(gòu)發(fā)生融合，形成一種細胞自噬溶酶體結(jié)構(gòu)。在細胞自噬溶酶體中，之前被自噬小體包裹的底物能夠被溶酶體內(nèi)的各種消化性酶消化降解，降解后釋放出的物質(zhì)和能量則可以被細胞再度循環(huán)利用[ 4 ，5 ] 。本文中所提到的細胞自噬作用均指細胞巨大自噬作用，這是因為細胞巨大自噬作用是細胞內(nèi)可被調(diào)控的降解長壽命蛋白質(zhì)的主要途徑，也是降解細

5、胞質(zhì)中受損器官的唯一渠道。細胞自噬作用是從游離膜( i s o l a t i o nm e m b r a n e ) 的形成開始的，它是細胞自噬小體的前體結(jié)構(gòu)。許多參與細胞自噬作用的核心組成蛋白將被募集至游離膜上，從而促進了游離膜的擴展，使得一個完整的細胞自噬小體得以形成[ 6 ] ，在這個過程中，一些細胞質(zhì)如細胞器或特異性的靶蛋白會被包裹入自噬小體之中，成為細胞自噬作用降解的底物。細胞自噬小體是一個雙層膜泡結(jié)構(gòu)，當自噬小體的外層膜