細(xì)胞生物學(xué)前沿技術(shù)

1、 細(xì) 胞 生 物 學(xué)課 程 論 文題 目 線(xiàn)粒體通透性轉(zhuǎn)換與細(xì)胞凋亡 線(xiàn)粒體通透性轉(zhuǎn)換與細(xì)胞凋亡 的研究進(jìn)展 的研究進(jìn)展 班 別 學(xué)號(hào) 姓 名 成 績(jī) 線(xiàn)粒體是細(xì)胞生命活動(dòng)控制中心，它不僅是細(xì)胞呼吸鏈和

2、氧化磷酸化的中心，而且是細(xì)胞凋亡調(diào)控中心。研究表明細(xì)胞色素C從線(xiàn)粒體釋放是細(xì)胞凋亡的關(guān)鍵步驟”1。釋放到細(xì)胞質(zhì)中的細(xì)胞色素c在dATP存在的條件下能與凋亡蛋白酶活化因子1(apoptosis protease activating factor l，Apaf一1)結(jié)合¨1，使其形成多聚體，并促使半胱天冬蛋白酶與其結(jié)合形成凋亡小體(apoptosome)，現(xiàn)已能確定半胱天冬蛋白酶即Caspase在凋亡過(guò)程中是起著必不可少

3、的作用。細(xì)胞凋亡的過(guò)程實(shí)際上是Caspase不可逆有限水解底物的級(jí)聯(lián)放大反應(yīng)過(guò)程。目前，至少有10多種Caspase被發(fā)現(xiàn)，Caspase分子間的同源性很高，結(jié)構(gòu)相似，都是半胱氨酸家族蛋白酶，根據(jù)功能可把Caspase基本分為2類(lèi)：一類(lèi)參與細(xì)胞的jJn-r；另一類(lèi)參與細(xì)胞凋亡。Caspase家族一般以酶原的形式存在，并具有半胱氨酸激活位點(diǎn)和底物裂解位點(diǎn)。細(xì)胞色素c在dATP存在的條件下與凋亡蛋白酶活化因子1(apoptosis prot

4、ease activating factor 1，Apaf一1)結(jié)合形成的多聚體主要與caspase一9結(jié)合形成凋亡小體。其結(jié)果是caspase一9被激活，激活的caspase-9能夠激活其他的caspase如caspase一3等，從而誘導(dǎo)凋亡。3．2 線(xiàn)粒體釋放凋亡誘導(dǎo)因子凋亡誘導(dǎo)因子 線(xiàn)粒體釋放凋亡誘導(dǎo)因子凋亡誘導(dǎo)因子 AIF(apoptosis inducing factor，AIF)是一種主要的凋亡效應(yīng)蛋白，在體外它可以誘導(dǎo)染

5、色質(zhì)凝聚以及DNA大規(guī)模片段化的形成。激光共聚焦熒光顯微鏡和電子顯微鏡觀(guān)察顯示，在正常的細(xì)胞內(nèi)，AIF定位于線(xiàn)粒體，被線(xiàn)粒體外膜保留在膜間隙，并與熱休克蛋白60(heat stock protein 60，hsp60)共同定位于線(xiàn)粒體，hsp60被線(xiàn)粒體內(nèi)膜保留于基質(zhì)。當(dāng)細(xì)胞受到誘導(dǎo)凋亡的刺激，如癌基因抑制藥物神經(jīng)酰胺等作用時(shí)，AIF而不是hsp60由線(xiàn)粒體轉(zhuǎn)位至細(xì)胞核。這表明僅僅是線(xiàn)粒體外膜成為有通透性的蛋白。AIF由線(xiàn)粒體至細(xì)胞核的

6、再分配，可以被Bcl一2阻止，Bcl一2特異性地保護(hù)線(xiàn)粒體膜穩(wěn)定性，從而阻止AIF由線(xiàn)粒體轉(zhuǎn)位至細(xì)胞核。Caspase的廣譜抑制物N一芐氧羰基一纈氨酸一丙氨酸一門(mén)冬氨酰氟甲基酮(N—benzyloxycarbonyl—Val—Ala—Asp—fluoromethylketone，Z—VAD．fmk)不能阻止AIF的轉(zhuǎn)位。ATP的過(guò)度消耗可以引起AIF轉(zhuǎn)位至細(xì)胞核，神經(jīng)酰胺加速AIF的轉(zhuǎn)位。3．3 線(xiàn)粒體釋放 線(xiàn)粒體釋放Smac Smac

7、／DIABLO DIABLO Smac Smac (the second mitochondria—derived activator of caspase)又稱(chēng)為DIABLO(direct IAP binding protein)，是一種線(xiàn)粒體蛋白，能夠促進(jìn)細(xì)胞凋亡，它通過(guò)拮抗或中和一種或幾種凋亡抑制蛋白(IAP)家族成員而發(fā)揮其促凋亡作用¨0|。當(dāng)細(xì)胞受到紫外線(xiàn)或1一射線(xiàn)照射時(shí)，Smac／DIABLO由線(xiàn)粒體進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，