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凋亡途径

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2021-02-01 18:57
tags:

-

2021年2月1日发(作者:goose)


凋亡途径



三种凋亡途径:第一种称为外在途径


(extrinsic < /p>


pathway),


由细胞表面的死亡受体如

Fas


和肿瘤坏死因子受体家族


(tumour


necrosis factor receptor,TNF-R)

< br>引发


;


另一种称为内在途径


(i ntrinsic pathway)


或线粒体途径


(mitochondrial pathway),


由许多应激条件、


化学治疗试剂和药物所起 始


(Nicholson,1999;Denault



Salvesen,2003);


第三种途径是内质网应激所导致的< /p>


caspase-12


的活化


,


从而


导致凋亡



细胞凋 亡的调控涉及许多基因,包括一些与细胞增殖有关的原癌基因和抑癌基因。其中研究较多的有

ICE



Apaf-1



Bcl-2



Fas/APO-1



c-myc



p53



ATM


等。


< /p>


最早发现人类中与线虫


ced-3


同源的 基因是


ICE


,即:白介素


-1


β


转换酶(


Interleukin-1


β


-converting enzyme

)基因,因


该酶能将白介素前体切割为活性分子,


故名。< /p>


通过


cDNA


杂交和查找基因组数据库,


在人类细胞中已发现


11


< p>
ICE


同源物


[2]


,< /p>


分为


2


个亚族



subgroup




ICE


亚族和


CED-3


家族 ,


前者参与炎症反应,


后者参与细胞凋亡,

又分为两类:


一类为执行者



ex ecutioner



effector


),如


caspase-3



6



7


,它们可直接降解胞内的结构蛋白和功 能蛋白,引起凋亡,但不能通过自催化(


autocatalytic

< br>)


或自剪接的方式激活;另一类为启动者(


initia tor


),如


caspase-8


、< /p>


9


,受到信号后,能通过自剪接而激活,然后引起


caspase



联反应,如


caspase-8


可依次激活


caspase-3

< p>


6



7




细胞中还具有


caspa se


的抑制因子,称为


IAPs



inhibitors of apoptosis proteins

),属于一个庞大的蛋白家族。它们能通过


BIR


结构域(


baculovirus IAP repeats domain

)与


caspase


结合,抑制其活性,如


XIAP




Apaf-1< /p>


被称为凋亡酶激活因子


-1


< p>
apoptotic protease activating factor-1




在线虫中的同源物为


c ed-4



在线粒体参与的凋亡途径中


具有重要作用,该基因敲除后,小鼠神经细胞过多,脑畸形发育。


Apaf-1


含有


3


个不同的结构域:①

CARD



caspase recruitment < /p>


domain


)结构域,能召集


casp ase-9


;②


ced-4


同源结构 域,能结合


ATP/dATP


;③


C< /p>


端结构域,含有色氨酸


/


天冬氨酸重复序 列,


当细胞色素


c


的结合到这一区域后 ,能引起


Apaf-1


多聚化而激活。


Apaf-1


具有激活


Caspase-3

的作用,而这一过程又需要细胞


色素


c


Apaf-2


)和


caspas e-9



Apaf-3


)参与。


Apaf-1/


细胞色素


c

< br>复合体与


ATP/dATP


结合后,

Apaf-1


就可以通过其


CARD


结构


域召集


caspase-9


,形 成凋亡体(


apoptosome



, 激活


caspase-3


,启动


cas pase


级联反应。



Bcl-2[5 ]


为凋亡抑制基因,是膜的整合蛋白,其功能相当于线虫中的


c ed-9


。现已发现至少


19


个同源物 ,它们在线粒体参


与的凋亡途径中起调控作用,能控制线粒体中细胞色素


c


等凋亡因子的释放。



Bc l-2


家族成员都含有


1-4



Bcl-2


同源结构域(


BH1-4


),并且通常有一个羧端跨膜结构域


(transmembrane region ,TM)



其中


BH4


是抗凋亡蛋白所特有的结构域,


BH3


是与促进凋亡有关的结构域。根据功能和结构可将


Bcl-2


基 因家族分为两类(图


15-7


),一类是抗凋亡的(

< p>
anti-apoptotic


),如:


Bcl- 2



Bcl-xl


< br>Bcl-w



Mcl-1


;一类 是促进凋亡的(


pro-apoptotic


),如:


Bax



Bak



Bad



Bid



Bim


,在促凋亡蛋白中还有一类仅含


BH3


结构,如


Bid



Bad




虽然

< p>
Bcl-2


蛋白存在于线粒体膜、内质网膜以及外核膜上,但主要定位于线 粒体外膜,它拮抗促凋亡蛋白的功能。而大


多数促凋亡蛋白则主要定位于细胞质,一旦细 胞受到凋亡因子的诱导,它们可以向线粒体转位,通过寡聚化在线粒体外膜形成


跨膜通道



,或者开启线粒体的


PT

< p>
孔,从而导致线粒体中的凋亡因子释放,激活


caspase


,导致细胞凋亡。



胞质中的促凋亡蛋白可通过不同 的方式被激活,包括去磷酸化,如


Bad


;被

< br>caspase


加工为活性分子,如


Bid


;从结合蛋白上释


放出来,如


Bim


是与微管蛋白结合在一起的。








Fas


又称作


APO-1/CD95


,属


TNF


受体家族。


Fas


基因编码产物为分子量


45KD


的跨膜蛋白,分布于胸腺细胞,激活的


T


< br>B


淋巴细胞,巨噬细胞,肝、脾、肺、心、脑、肠、睾丸和卵巢细胞等。


Fas


蛋白与


Fas


配 体结合后,会激活


caspase


,导致


靶细胞走向凋亡。






p53


是一种抑癌基因,其生物学功 能是在


G


期监视


DNA


的完整性。如有损伤,则抑制细胞增殖,直到


DNA


修 复完成。如果


DNA


不能被修复,则诱导其调亡,研究发现丧失


p53


功能的小鼠胸腺细胞对糖皮质激素诱导的调亡反应和正常 细胞相同,而对


辐射诱导的调亡不敏感。









c-myc


在许多人类恶性肿瘤细胞中都发现有


c-myc


的过度表达, 它能促进细胞增殖、抑制分化。



在凋亡细胞中


c-myc



是高表达,作为转录调控因子,一方面它 能激活那些控制细胞增殖的基因,另一方面也激活促进细胞凋亡的基因,给细胞两种


选择 :增殖或凋亡。当生长因子存在,


Bcl-2


基因表达时,促进 细胞增殖,反之细胞凋亡。









ATM



ataxia telangiectasia-mutated gene


)是与

DNA


损伤检验有关的一个重要基因。最早发现于毛细血管扩张性共济失调


症患者,人类中大约有


1%


的人是


ATM


缺失的杂合子,表现出对电离辐射敏感和易患癌症。正常细胞经放射处 理后,


DNA


损伤

-


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-



本文更新与2021-02-01 18:57,由作者提供,不代表本网站立场,转载请注明出处:https://www.bjmy2z.cn/gaokao/594622.html

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