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亚精胺诱导自噬作用 | 富恒生物

时间:2025-02-11 15:13:13|浏览:37 次

对自噬相关基因和蛋白的调节
激活自噬相关基因(ATG):亚精胺能够激活细胞内的自噬相关基因表达。自噬是一个复杂的细胞内自我降解过程,涉及多个自噬相关基因。例如,亚精胺可以上调 ATG5、ATG7 和 ATG12 等基因的表达。这些基因编码的蛋白在自噬体的形成过程中起着关键作用。ATG5 和 ATG12 蛋白会相互结合,与 ATG16L1 形成复合物,这个复合物能够促进自噬体膜的延伸,是自噬体形成的重要环节。

调节自噬标志物 LC3 - II 的水平:微管相关蛋白 1 轻链 3(LC3)是自噬过程中的一个重要标志物。在自噬启动时,胞质中的 LC3 - I 会被加工转化为 LC3 - II,并与自噬体膜结合。亚精胺能够增加 LC3 - II 的水平。它主要通过抑制乙酰转移酶 E1A - 结合蛋白 p300(EP300)的活性来实现这一点。EP300 通常会乙酰化 LC3 蛋白,抑制自噬过程。亚精胺对 EP300 的抑制使得 LC3 蛋白去乙酰化,从而促进 LC3 - I 向 LC3 - II 的转化,启动自噬。


对细胞内信号通路的影响以诱导自噬
抑制 mTOR 信号通路:哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路是自噬的一个关键负调控通路。当 mTOR 被激活时,自噬过程会受到抑制。亚精胺可以抑制 mTOR 信号通路,从而诱导自噬。它可能通过与 mTOR 复合物中的成分相互作用,或者调节 mTOR 上游的信号分子来实现抑制作用。例如,亚精胺可能影响 PI3K - Akt 信号通路,因为 Akt 蛋白的激活会导致 mTOR 的激活,而亚精胺对 PI3K - Akt - mTOR 这条信号通路的调节可以解除 mTOR 对自噬的抑制,使细胞能够启动自噬过程。

激活 AMPK 信号通路:腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)是一种重要的能量传感器,也是自噬的正调控因子。在细胞能量状态较低(如低糖、缺氧等情况)时,AMPK 会被激活,进而促进自噬以维持细胞的能量平衡。亚精胺可以激活 AMPK 信号通路,例如通过调节 AMPK 上游的激酶(如 LKB1)或者直接与 AMPK 相互作用来激活它。激活后的 AMPK 可以磷酸化并抑制 mTOR,同时也可以直接调节一些自噬相关蛋白,从而诱导自噬。


自噬在细胞稳态和功能维持中的重要性及亚精胺的作用
自噬对于细胞内物质的循环利用和清除受损的细胞器、蛋白质聚集体等 “细胞垃圾” 至关重要。通过诱导自噬,亚精胺可以帮助细胞清除这些有害物质。例如,在神经细胞中,自噬可以清除积累的毒性蛋白,如阿尔茨海默病中的 β - 淀粉样蛋白和帕金森病中的 α - 突触核蛋白。亚精胺诱导的自噬有助于维持细胞的健康稳态,防止这些有害物质的积累导致细胞功能障碍和死亡。
在应对环境应激方面,自噬也是细胞的一种重要防御机制。当细胞受到饥饿、氧化应激、病原体感染等应激因素刺激时,亚精胺诱导的自噬可以帮助细胞降解细胞内的大分子物质,为细胞提供能量和营养物质,使细胞能够更好地应对这些不利因素,提高细胞的生存能力和适应能力。


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