介導(dǎo)細(xì)胞凋亡的信號(hào)通路

第一講：介導(dǎo)細(xì)胞凋亡的信號(hào)通路

現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三一、概念：細(xì)胞凋亡是指為維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，由基因控制的細(xì)胞自主的有序的死亡。不是一件被動(dòng)的過(guò)程，而是主動(dòng)過(guò)程。即細(xì)胞程序性死亡（programmedcelldeath，PCD）現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三細(xì)胞凋亡與壞死的區(qū)別★現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三凋亡時(shí)細(xì)胞的形態(tài)學(xué)改變空泡化固縮出芽邊集凋亡小體1、形態(tài)學(xué)特征：二、細(xì)胞凋亡的生物學(xué)特征現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三2、生化特征：⑴胞漿內(nèi)Ca2+濃度升高。⑵DNA內(nèi)切酶活性被激活升高，雙鏈DNA在核小體之間切斷形成10~185bp為基數(shù)的有序片段。⑶Ⅱ型谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶和需鈣蛋白酶（Calpain）活性升高?，F(xiàn)在是6頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三細(xì)胞凋亡的生化改變DNA的片段化斷裂蛋白質(zhì)的降解

典型凋亡細(xì)胞DNA瓊脂糖凝膠電泳（呈現(xiàn)梯狀條帶）現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三三、細(xì)胞凋亡的過(guò)程及機(jī)制

接受凋亡信號(hào)凋亡調(diào)控分子間的相互作用蛋白水解酶（caspases）的活化凋亡的級(jí)聯(lián)反應(yīng)現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三重點(diǎn)：介導(dǎo)細(xì)胞凋亡的信號(hào)通路機(jī)制信號(hào)通路（哺乳動(dòng)物）受體介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡途徑傳統(tǒng)信號(hào)介導(dǎo)線(xiàn)粒體介導(dǎo)其他介導(dǎo)途徑

線(xiàn)粒體在細(xì)胞凋亡中發(fā)揮著主開(kāi)關(guān)的作用,被形象地稱(chēng)為細(xì)胞凋亡的“燃燒室”，也是細(xì)胞凋亡的又一“戰(zhàn)場(chǎng)”。

現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三線(xiàn)粒體控制細(xì)胞死亡的證據(jù)在細(xì)胞死亡前都有線(xiàn)粒體膜通透性改變?cè)蛲鲂?yīng)物（proapoptoticeffectors）可作用于線(xiàn)粒體膜；Bcl-2家族中抑制凋亡的成員能與線(xiàn)粒體膜蛋白產(chǎn)生交叉反應(yīng)，而抑制細(xì)胞凋亡；通過(guò)特異性藥物抑制線(xiàn)粒體膜的通透性可阻止或延緩細(xì)胞死亡；無(wú)細(xì)胞系統(tǒng)（cell-freesystem）已分離出一些線(xiàn)粒體蛋白，它們具有水解酶（如caspase和nuclease）活性?，F(xiàn)在是11頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三線(xiàn)粒體介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡途徑

一、關(guān)鍵分子：cytc

（細(xì)胞色素C）幻燈片25細(xì)胞色素C的釋放是凋亡發(fā)生的關(guān)鍵事件，也是線(xiàn)粒體參與凋亡的主要方式

現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三★cytc釋放的具體機(jī)制有兩種途徑：

（一）、線(xiàn)粒體釋放cytoc,受Bcl-2蛋白家族調(diào)控幻燈片32

1、Bcl-2、Bcxl與VDAC結(jié)合,通道關(guān)閉;（備注：VDAC是外膜離子通道，也是cytoc釋放的通道）2、Bax、Bak能加速VDAC開(kāi)放,cytc釋放?，F(xiàn)在是13頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三線(xiàn)粒體外膜通透性增高胞質(zhì)中出現(xiàn)CytC與細(xì)胞漿中成分作用激活caspases誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的發(fā)生如染色質(zhì)濃縮和核碎裂現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三細(xì)胞凋亡的兩條通路：膜受體通路、線(xiàn)粒體通路現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三3.P53與細(xì)胞凋亡（腫瘤抑制基因）P53的產(chǎn)物主要存在于細(xì)胞核內(nèi)，在依賴(lài)P53蛋白的細(xì)胞凋亡中，P53基因是通過(guò)調(diào)節(jié)Bc1-2和Bax基因的表達(dá)來(lái)影響細(xì)胞凋亡的。P53蛋白能特異地抑制Bc1-2的表達(dá)，相反對(duì)Bax的表達(dá)則有明顯的促進(jìn)作用。研究表明，P53蛋白是Bax基因的直接的轉(zhuǎn)錄活化因子。在這些細(xì)胞中，P53蛋白的積累和活動(dòng)引起了細(xì)胞凋亡。現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三4、活性氧（ROS）的生成增加、Ca2+內(nèi)流增加也以促進(jìn)CytC的釋放，從而導(dǎo)致細(xì)胞損傷。現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三二、線(xiàn)粒體通透性轉(zhuǎn)換孔(PTP)開(kāi)放

線(xiàn)粒體通透性轉(zhuǎn)換孔(PTP)開(kāi)放

膜電位崩潰、外膜破裂內(nèi)膜通透性增加線(xiàn)粒體基質(zhì)膨脹外膜皺襞少，表面積小，易破裂釋放膜間促凋亡蛋白誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三三、線(xiàn)粒體介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡的其他途徑：1、γ射線(xiàn)或神經(jīng)酰胺等，破壞線(xiàn)粒體內(nèi)電子傳遞和能量代謝，細(xì)胞凋亡。

2、釋放DPF（deathpromotingfactor）即死亡促進(jìn)因子。3、釋放氧自由基

4、線(xiàn)粒體膜滲透性改變，線(xiàn)粒體內(nèi)高滲狀態(tài)細(xì)胞骨架蛋白受壓→凋亡現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三謝謝現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三一、死亡受體的信號(hào)途徑參與死亡受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的接頭蛋白：（死亡結(jié)構(gòu)域蛋白deathdomainprotein）TRADD：TNF受體相關(guān)死亡結(jié)構(gòu)域蛋白TNF+TNFRI（死亡結(jié)構(gòu)域）+TRADD—細(xì)胞凋亡FADD：Fas相關(guān)死亡結(jié)構(gòu)域蛋白FasL+Fas（死亡結(jié)構(gòu)域）+FADD—細(xì)胞凋亡RIP：受體相互作用蛋白CRADD：含有死亡結(jié)構(gòu)域的caspase和RIP接頭蛋白MADD：活化MAP激酶的死亡結(jié)構(gòu)域蛋白現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三細(xì)胞凋亡的膜受體通路FASL+FAS+FADD

凋亡誘導(dǎo)復(fù)合物（DISC）胞質(zhì)中游離的caspase8聚集到這個(gè)復(fù)合物上細(xì)胞有足夠caspase8細(xì)胞caspase8濃度不夠死亡受體活化，切割BidtBid從胞質(zhì)到線(xiàn)粒體細(xì)胞凋亡CtyC釋放現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三二、傳統(tǒng)傳統(tǒng)信號(hào)介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡1、G蛋白信號(hào)途徑：2、cAMP信號(hào)途徑：3、酶蛋白信號(hào)通路：4、Ca2+濃度與細(xì)胞凋亡：現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三MitochondriainApoptosis

現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三

四、其他途徑：1、T細(xì)胞受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。2、粘附因子與細(xì)胞凋亡。3、活性氧與細(xì)胞凋亡。4、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡?，F(xiàn)在是27頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三cytc是第一種被發(fā)現(xiàn)的線(xiàn)粒體釋放促凋亡蛋白，是線(xiàn)粒體呼吸鏈的重要組成部分。正常情況下cytc是一個(gè)定位于線(xiàn)粒體膜間隙的水溶性蛋白，穩(wěn)定地結(jié)合于線(xiàn)粒體內(nèi)膜，不能通過(guò)外膜?；脽羝?3現(xiàn)在是28頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三備注：Bcl-2蛋白家族的三級(jí)結(jié)構(gòu)分析顯示,它們具有成孔道的結(jié)構(gòu)域,Bcl2xl、Bcl-2、Bax、Bid等均可結(jié)合到人工膜上,形成離子通道。

幻燈片15現(xiàn)在是29頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三1、Bcl-2如在線(xiàn)粒體外膜上高表達(dá),一方面與Bid、Bax結(jié)合,抑制cytoc釋放的正反饋機(jī)制;另一方面,它有“質(zhì)子泵”的功能,使線(xiàn)粒體內(nèi)呼吸產(chǎn)生的H+外泵至胞漿,維持跨膜電位ΔΨm,減少活性氧生成,抑制凋亡。

幻燈片15

現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有32頁(yè)\編輯于星期三2、在細(xì)胞存活狀態(tài)下,Bax以BH3結(jié)構(gòu)域與Bcl-2及Bcl2xl的BH3結(jié)構(gòu)域形成