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內質網自噬及其特點詳解剖析
發布時間： 2021-12-22 點擊次數： 2471次內質網自噬的概念最早于2007年提出，是指內質網應激誘導酵母發生針對內質網的選擇性的自噬現象，其主要作用是降解多余的內質網膜，控制內質網的體積從而維持細胞穩態。 近年來隨著對內質網自噬的研究方法、形成機制及其作用的探索不斷深入，發現內質網應激(endoplasmic reticulumstress，ER stress)不僅可以觸發非選擇性細胞巨自噬，還可以直接誘導內質網自噬，形成只包含內質網成分而不包含其他細胞器或細胞質的自噬體。 內質網自噬的作用：內質網是蛋白質、脂質、磷脂、膽固醇以及寡糖合成和修飾的場所，同樣也是鈣離子貯存以及內源性和外源性物質脫毒的場所。內質網在正常情況下必需維持一定的大小和活性，而在發生內質網應激時需要有限度的擴張，應激終止后又需要恢復到原來的大小。 內質網質量控制(ER quality control，ERQC)系統的作用主要在于對膜蛋白和分泌蛋白折疊情況的監控，其作用方式主要包括三個方面:內質網相關蛋白降解(ER-associatedprotein degradation，ERAD)，非折疊蛋白反應(unfoldedprotein response，UPR)和自噬(autophagy)。 內質網的穩態依賴于細胞對內質網質量的控制，關鍵在于阻止非折疊蛋白在內質網管腔中的聚集。非折疊蛋白會從內質網中脫離，進入細胞質中被26S蛋白酶體降解，該過程即為ERAD。然而，并不是所有的非折疊蛋白都適于ERAD過程，這個時候就需要內質網自噬的參與。內質網自噬被認為是ERQC中一個基本的調控路徑，能夠通過把內質網片段遞送到溶酶體中來消除過量的內質網組分，進而來維持內質網和蛋白質穩態。蛋白質穩態指的是細胞處理蛋白的過程，包括蛋白的轉錄、翻譯、折疊和降解)。其中，蛋白的正確折疊對于蛋白功能的正常發揮至關重要，而內質網膜的組成成分和尺寸的維持有助于蛋白質的穩態。在此過程中，內質網自噬發揮了重要作用。所以，正常生理情況下，細胞內的內質網自噬一直保持在一個較低的水平以維持內質網的穩態。當機體受到刺激時，例如內質網應激，營養缺乏，非折疊蛋白聚集和病原菌的感染，內質網自噬就會顯著增強。 細胞饑餓應激和非蛋白折疊反應都能誘導內質網自噬，對以往的研究進行總結后發現，內質網自噬的作用可能體現在兩個方面: (1) 降解功能:降解部分受損的內質網或隔離未被正確處理的蛋白聚集物，以及為了生存需要而降解部分正常的自身組分; (2) 恢復功能:當非折疊蛋白反應帶來的壓力消退后，內質網自噬能減少內質網的大小，使之恢復到正常的比例。 因此，內質網自噬表現出一種重要的恢復功能，是實現內環境穩態的一個重要機制。當內質網自噬出現紊亂時，一方面細胞的健康狀態會直接受到影響;另一方面，內質網中未折疊蛋白聚集物會引發非折疊蛋白反應(unfolded protein response，UPR)，從而促進炎癥發生、細胞死亡甚至是腫瘤的形成。 以下是內質網自噬的常見受體：哺乳動物細胞內質網自噬的受體包括FAM134B，SEC62，RTN3以及CCPG1、ATL3、TEX264等；酵母菌中的內質網自噬受體則為Atg39和Atg40. 
內質網自噬的受體如圖所示。釀酒酵母的受體為Atg39和Atg40，而哺乳動物的受體為FAM134B，SEC62，RTN3和CCPG1等。這些受體均包含至少一個LC3互作域(LC3-interactingregion，LIR)或Atg8互作模體(Atg8-interactingmotif，AIM)。此外，CCPG1有兩個FIP200互作域(FIP200-interactingregions，FIRs)，Atg39有一個Atg11結合域(Atg11-bindingregion，11BR)。Atg40中的Atg11結合域還有待發現。跨膜域(transmembrane domain，TM)，內質網蛋白同源結構域(reticulonhomologydomain，RHD). 以上就是本期的內容，更多資訊，歡迎關注安培生物科技有限公司了解更多技術與產品資訊。
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