文档介绍：[细胞凋亡及凋亡信号途径相关蛋白]什么是细胞凋亡
细胞凋亡及凋亡信号途径相关蛋白
一、细胞凋亡及凋亡信号途径相关蛋白
细胞凋亡是在生理或病理条件下的一种主动死亡方式，是受细胞内基因及细胞外一些因子调控的生物学过程，以DNA早期降解为特征，其细胞膜一般保持完整，不伴有细胞内容物的释放，细胞最终分解成凋亡小体后被巨噬细胞或组织吞噬，具体表现为：细胞皱缩，出现凋亡小体；死亡的细胞及凋亡小体迅速被巨噬细胞吞噬，无炎性反应；核浓缩，染色质沿核膜凝集，DNA裂解为180～200bp片段，其电泳图象呈梯状。其中包括以下几种凋亡途径：
胞外的死亡信号可通过死亡受体转入胞内。死亡受体是一类跨膜蛋白，属肿瘤坏死因子(TNF)受体基因家族成员，其胞外有一段富含半胱氨酸的区域,胞质区有一同源的氨基酸残基组成的结构,有蛋白水解功能,称为“死亡区域”。“死亡区域”使死亡信号得以进一步传递启动凋亡。目前发现至少有五种死亡受体在细胞凋亡信号传导中发挥作用。其中最典型的死亡受体有CD95(称Fas或Apo1)和TNFR1(称p55或CD120a)。CD95是一种广泛表达的糖基化的细胞表面分子,含有335个氨基酸残基。CD95的表达细胞因子如干扰素和TNF刺激，并可由淋巴细胞活化，它通过与其天然配基CD95L结合来诱导细胞凋亡。这个过程的发生是因为Fas是一个同源三聚体分子，可诱导Fas三聚体化，导致Fas分子胞质区的死亡结构域(death domain,DD)与一种具死亡域的Fas相关蛋白FADD(Fas-associat-ed protein with death domain)结合，FADD通过自身的DD与Fas作用，而其死亡结构域DED(death effectordomai
n)则与caspase-8或caspase-10作用，由于Fas的寡聚化导致了DISC(death-inducing signaling com-plex)的形成及caspase-8、10的寡聚化。Caspase-8、10通过自身剪接作用被激活，从而又可使caspase-3和caspase-7被激活，接下去caspase-3又可激活caspase-6，如此启动caspase的级联反应，最终导致细胞凋亡。而在TNFR1介导的凋亡通路中，三聚化的TN-FR1可汇聚接头蛋白TRADD(TNFR-associated deathdomain)，TRADD通过自身的DD使FADD汇聚并导致caspase-8前体的寡聚化，最终导致caspase级联反应来诱导细胞凋亡。但被激活的的TNFR1还可通过接头蛋白RIP(receptor-interacting protein)形成复合体,经过一系列反应后激活核转录因子诱导LAP表达，而抑制细胞凋亡。这就造成了受体的激活既可以诱导细胞凋亡，又可以抑制细胞凋亡的双向调节作用。
由于Fas与TNFR1是死亡受体途径中的关键通路。研究表明Bcl-2家族中的促凋亡蛋白Bid能在其中发挥重要作用，在正常细胞中,Bid存在于胞液中,但在Fas或TNFR1诱导细胞凋亡时，细胞质溶质中的完整Bid被内源性caspase-8酶切后，
。(N-myristoylation)修饰后，便可移
位到线粒体膜上，引起细胞色素C的释放，进而引发细胞凋亡。
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。内质网对细胞凋亡的作用表现在两个方面：一是内质网对Ca2+的调控，二是凋亡酶在内质网上的激活。Ca2+是真核细胞内重要的信号转导因子，它的动态平衡在细胞正常生理活动中起着举足轻重的作用。因此，作为细胞内重要的钙库，内质网对胞质中Ca2+浓度的精确调控可影响细胞凋亡的发生。大量试验表明，许多细胞在凋亡早期会出现胞质内Ca2+浓度迅速持续的升高[1]，这种浓度升高来源于细胞外Ca2+的内流及胞内钙库(如内质网)的钙释放，相对高浓度的Ca2+可以激活胞质中的钙依赖性蛋白酶，又可以作用于线粒体，影响其通透性和膜电位的改变，从而促进凋亡。但是内质网上Bcl-2家族中抑凋亡蛋白则可以调节网腔中游离Ca2+浓度，使胞质中的Ca2+维持在合适的浓度水平，进而起到抗凋亡的作用[2]。
当Ca2+平衡态受到破坏或在内质网上积累过多的蛋白质时，能够激活凋亡酶引起细胞凋亡。凋亡酶(caspase)是一类天冬氨酸依赖性的半胱氨酸蛋白酶，它在凋亡中起到重要的调控作用，几乎所有的凋亡都有凋亡酶的参与。凋亡酶家族成员按功能可分为两类：一类为激活型凋亡酶(initiator caspase