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内质网路径细胞凋亡相关因子朱秋霞
1.1.1 转录:
CHOP/GADD153基因的激活
CHOP/GADD153内质网应激特异的转录因子,CHOP属于转 录因子 CCAAT/增强子结合蛋白(C/EBP)家族,常与该 家族的其他成员形成二聚体,正常情况下,CHOP几乎无表 达。ERS时,IRE1 、PERK和 ATF-6的活化均能促进 CHOP 的大量产生。内质网应激反应时,跨膜蛋白IRE1 和ATF-6 活化,其胞浆部份进入核内, 与ERS反应元件(ER stress response element,ERSE)结合,启动 CHOP转录与表达, 继而促进凋亡。PERK/elF2α下游的转录因子ATF4可与 CHOP启动子上的AARE 域结合,也诱导CHOP的表达 ,而且 , PERK/elF2α/ATF4是 CHOP表达所必需的。McCullough 等 证实CHOP表达的增加下调抗凋亡蛋白Bcl-2的表达,减少细 胞内的谷胱甘肽和促进反应性氧中介物(ROIs)的生成, 从 而引起细胞凋亡。
1.1未叠蛋白反应(unfolded protein response,UPR) 和细胞凋亡
UPR是由一个内质网分子伴侣GRP78/BIP和3个ER 应激感受蛋白所介导的,分别是PERK(PKR-like ER kinase),ATF6(activating transcription factor 6)和IRE-1(inositol-requiring enzyme 1) 。无 ERs时,PERK、ATF6、IRE-1分别与分子伴侣GRP78/ BIP结合,处于无活性状态,ERs存在时,未折叠蛋白 在内质网内堆积使GRP78/BIP从3种跨膜蛋白上解离, 转而去结合未折叠蛋白。解离后的感受蛋白被活化并 启动UPR,UPR可以保护由ERs所引起的细胞损伤,恢 复细胞功能,包括暂停早期蛋白质合成、内质网分子 伴侣和折叠酶的转录激活、内质网相关性降解(ERassociated degmdation),促进内质网对蓄积在内的 错误折叠或未折叠蛋白质的处理,有利于维持细胞的 正常功能并使之存活。
PERK、ATF6以及IRE-l信号不仅能够启动 ERS的生存途径,严重或长时间的ERs损伤了 ER的功能时,这3个信号通路同样能够启动由 ERs所介导的凋亡信号通路,诱导细胞凋亡, 以去除受损伤的细胞.目前认为,ERS可能通 过下列途径诱导凋亡:CCAAT/增强子结合蛋 白同源蛋白(CCAAT/enhancer-binding protein- homologous protein,CHOP) GADD153 (growth arrest/DNA damageinducible protein 153)基因的激活转录; C-Jun氨基酸末端激酶(C-Jun N-terminal kinase,JNK) 的激活通路;ER特有的 Caspase-12的激活。
内质网路径细胞凋亡 相关因子
93K7B 朱秋霞 指导教师:石玉秀
内质网是细胞内蛋白质合成的主要场所 同时也是Ca2+的主要储存库。内质网在维持 细胞内钙离子的稳定以及膜蛋白的合成、 修饰和折叠等方面都发挥关键性作用。内 质网相关细胞凋亡是不同于受体介导或线 粒体介导DNA 损伤的另一种新的细胞凋亡 途径,内质网腔内 未折叠蛋白增多或钙 失衡,引起内质网 应激反应信号。
Байду номын сангаас
1.1.2 C-Jun氨基酸末端激酶的激活 通路:
应激条件下,活化的IRE1招募C-JUN氨基 末端激酶(C-Jun N-terminal kinase,JNK)和肿瘤坏死因子受体相关因 子2TRAF2(TNF receptor-associated factor2,TRAF2),TRAF2 激活细胞凋亡 信号激酶1 (apoptosis signal regulating kinase1,ASK1),并形IRE1/TRAF2/ASK1 三聚体,随后激活JNK,诱 导细胞凋亡。
内质网和细胞凋亡
(一 ) 内质网应激引起的细胞凋亡 (二 ) 内质网钙离子信号与细胞凋亡 (三 ) 内质网上 BCL- 2家族参与细胞凋亡
一、 内质网和细胞凋亡
(一 ) 内质网应激引起的细胞凋亡 当机体细胞受到缺氧、饥饿、钙代谢紊 乱、自由基侵袭及药物等应激原的刺激时, 内质网腔内未折叠蛋白增多或钙失衡,可引 发内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS),细胞对内质网应激会产生未 叠蛋白反应(unfolded protein response, UPR)和内质网超载反应(ER ovedoad response,EOR)来降低蛋白质的合成,促进 蛋白质的正确折叠,但同时过度的应激也激 活了相应的凋亡分子。
1.1.3 Caspase -12的激活:
Caspase-12定位于内质网胞质面上,以前体形 式存在,仅在ERS刺激下活化,发生自内质网向胞 质的移位,对非内质网凋亡刺激均无反应。
内质网应激时, caspase-12可以通过下列几种途径 被激活:一. IRE1和肿瘤坏死因子受体相关因子2 (tumor necrosis factor receptor-associated factor-2,TRAF2)形成复合物, 导TRAF2 从其与 Caspase-12 前体形成的复合物上解离,激活caspase12。二. Ca依赖的calpain活化:钙调蛋白分解酶 (calpain)是一种Ca2 +依赖性的半胱氨酸蛋白酶。当 Ca2 + 从内质网中被释放入细胞质后会激活内质网附 近的calpain,它可以作用于caspase-12使之活化并释 放入细胞质.三.caspase-7 ER转位:ERs引起 caspase-7移位至内质网表面,与caspase-12形成复合 物并切割procaspase-12,破坏了膜与caspase-12的联 系,使之活化并释放于细胞质.Caspase-12激活后, caspase-12通过激活其下游的caspase-9,接着激活细 胞凋亡的执行分子caspase-3,而导致细胞的凋亡。