文档介绍：胚胎发育与程序性细胞死亡
湘雅医学院组胚教研室
张彬
第八章
蝌蚪尾的消失
脊椎动物的神经系统的发育
发育过程中手和足的成形过程
一、程序性细胞死亡PCD（program34kD，与TNFR I， FADD结合
FADD（MORT-1）：
23kD，C-端含有一个DD(death domain )，可与Fas结合；N-端含有MORT结构域或死亡效应结构域（DED : death effector domain ），可与proCaspase-8（FLICE）结合
2. 凋亡蛋白酶
Caspase: cysteine-containing aspartate-specific protease
（含半胱氨酸的天冬氨酸特异蛋白水解酶）
一组对底物的天冬氨酸部位有特异水解作用，其活性中心富含半胱氨酸的蛋白酶。
(1) 定义
（2）Caspase 的分类及功能
Caspases 激活的瀑布学说(级联反应)
(3) 结构特征
①以无活性的
形式存在；
②N端均含有一
段的前区域；
④在大亚基的C端含有一活性中心，其中半胱氨酸是必需氨基酸。
③活性形式由2个大亚
基和2个小亚基组成
的杂四聚体；
Active enzyme
Catalytic sites
(4) Caspase的作用底物
① 凋亡蛋白酶激活的DNA酶抑制物(ICAD)
CAD: Caspase Activated DNase
由Caspase激活的核酸酶(具有内切酶活性)
ICAD
CAD
DNA
Caspase
② 核纤层（lamina）蛋白
细胞核
lamina
染色体
③ 细胞骨架蛋白：导致细胞解体，形成
凋亡小体
④ 其他的caspases
⑤ 灭活细胞凋亡的抑制物
3、凋亡蛋白酶活化因子-1（Apaf-1)
130kD，N-端含有一半胱氨酸蛋白酶募集域（CARD），C-端由12个WD-40重复片段组成。
凋亡体/死亡复合体：Cytc -Apaf-1-dATP-proCaspase-9
4、线粒体膜间隙蛋白（线粒体释放的凋亡相关因子）
细胞色素C，凋亡诱导因子， Apaf-1 ,Smac/DIABLO等
5、自由基
活性氧自由基：诱导PCD的发生。
活性氮自由基：NO—高浓度促PCD，低浓度抑制PCD
6、P53基因
修复受损的DNA，如修复失败则通过细胞核途径诱导细胞凋亡。
（射线、毒素）
分子警察
P53的促凋亡机制：
（1） DNA结合蛋白，调控基因转录
（细胞核途径）
（2）激活线粒体途径
（3）诱导Fas增加
（4）诱导溶酶体的不稳定性
7、BcL-2家族
3个亚家族
BcL-2亚家族: 起抗凋亡作用
Bax亚家族
BH3亚家族
起促凋亡作用
BH： BcL-2同源结构域
BcL-2基因家族成员自身或彼此之间有形成二聚体或多聚体的能力，BcL-2家族的蛋白与蛋白相互作用调节着细胞的存活与凋亡。
Bcl-2 （B cell lymphoma/leukemia-2）：
Bcl-2 是第一个被确认有抗凋亡作用，由 229aa构成（鼠236）分布在线粒体膜, 内质网，核膜等处。
Bcl-2 和C. elegans 中的ced-9 有很高的同源
性，具有促进细胞存活的功能。
BcL-2抗凋亡机制：
①直接抗氧化；
②调节PTP开放；
③抑制Bax，Bak的促凋亡作用；
④抑制Caspases激活；
⑤维持细胞钙稳态。
8、凋亡抑制蛋白家族（IAP家族）
IAP家族是一组抑制凋亡的蛋白。IAP家族蛋白的BIR （baculoviral IAP repeat)结构域是IAP 抑制凋亡的结构基础。在人类已确定有7种IAP相关蛋白。
作用机制：通过抑制caspase-3,7,9等的活性。
凋亡细胞DNA的断裂
形成高分子量的DNA大片断（50kb)
形成180－200bp整数倍的DNA小片断
非Caspase依赖的内源性核酸内切酶的激活
Caspase依赖的内源性核酸酶激活(CAD)
9. 核酸内切酶
Caspase 8
Caspase 3