文档介绍：细胞凋亡的途径
学号:2014171501 姓名:佘雯专业:学科教学(生物)
摘要:细胞凋亡指为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主的有序的死亡。目前发现真核细胞主要经死亡受体介导的外部凋亡途径、内部线粒体途径、B粒酶介导的细胞凋亡途径及近几年开始关注的内质网应激途径介导细胞发生凋亡。同时,与细胞凋亡相关的基因有Caspase家族、Bcl-2族、P53基因、C-myc、NF-JB等,细胞凋亡离不开caspases。
关键词:细胞凋亡基因 caspases
细胞凋亡指为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同,细胞凋亡不是一件被动的过程,而是主动过程,它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用,它并不是病理条件下,自体损伤的一种现象,而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。
从严格的词学意义上来说,细胞程序性死亡与细胞凋亡是有很大区别的。细胞程序性死亡的概念是1956年提出的,PCD是个功能性概念,描述在一个多细胞生物体中某些细胞死亡是个体发育中的一个预定的,并受到严格程序控制的正常组成部分。例如蝌蚪变成青蛙,其变态过程中尾部的消失伴随大量细胞死亡,高等哺乳类动物指间蹼的消失、颚融合、视网膜发育以及免疫系统的正常发育都必须有细胞死亡的参与。这些形形色色的在机体发育过程中出现的细胞死亡有一个共同特征:即散在的、逐个地从正常组织中死亡和消失,机体无炎症反应,而且对整个机体的发育是有利
和必须的。因此认为动物发育过程中存在的细胞程序性死亡是一个发育学概念,而细胞凋亡则是一个形态学的概念,描述一件有着一整套形态学特征的与坏死完全不同的细胞死亡形式。但是一般认为凋亡和程序性死亡两个概念可以交互使用,具有同等意义。
虽然凋亡与坏死的最终结果极为相似,但它们的过程与表现却有很大差别。细胞坏死是细胞受到强烈理化或生物因素作用引起细胞无序变化的死亡过程。表现为细胞胀大,胞膜破裂,细胞内容物外溢,核变化较慢,DNA降解不充分,引起局部严重的炎症反应。而细胞凋亡是细胞对环境的生理性病理性刺激信号,环境条件的变化或缓和性损伤产生的应答有序变化的死亡过程。其细胞及组织的变化与坏死有明显的不同。
一、细胞的凋亡的途径
细胞凋亡是机体内细胞死亡的重要途径,目前发现真核细胞主要经死亡受体介导的外部凋亡途径、内部线粒体途径、B粒酶介导的细胞凋亡途径及近几年开始关注的内质网应激途径介导细胞发生凋亡。
死亡受体介导的外部凋亡途径
死亡受体是指细胞表面的某些蛋白质,它们能与携带凋亡信号的专一性配体结合,并迅速将凋亡信号转导到细胞内诱导细胞凋亡。死亡受体属于肿瘤坏死因子受体基因超家族,其胞外区都有富含半胱氨酸的区域,胞质区有一由同源氨基酸残基构成的结构,具有蛋白水解的功能,称为“死亡结构域”,是信号转导和凋亡发生的重要结构。
目前已知的死亡受体由五种,TNFR-1、FAS、DR3、DR4和DR5。前三种受体相应的配体分别为TNF、FasL、Apo-3L,后两种配体均为Apo-2L。
目前阐述最多的是Fas/FasL介导的细胞凋亡,即Fas与配体FasL结合后发生三聚化而激活,活化的Fas可通过其DD结合并聚集衔接蛋白Fas相关死亡结构域,导致FADD构象改变,此时的FADD可通过其自身的死亡效应结构域(DED)与具备同源结构的caspase-8,形成由FasL、Fas、FADD、caspase-8组成的蛋白复合物,该复合物具有裂解并激活凋亡蛋白酶caspase-3的能力,引发细胞凋亡过程的级联反应,最终导致细胞凋亡。此外,TNF与其受体TNFR1结合后,TNFR1与衔接蛋白肿瘤坏死因子受体-1结合蛋白(TRADD)通过各自的DD结合,形成由TNF、TNFR1、TRADD组成的蛋白复合物,该复合物与受体相互作用蛋白1(RIP1)和肿瘤坏死因子受体相关因子2(TRAF2)2中蛋白结合,既可通过激活核因子κB抑制剂激酶(IKK),使NF-kB抑制剂磷酸化,引起NF-kB信号途径的活化,促进细胞存活;也能通过结合其他衔接蛋白如FADD、RAIDD,后者分别聚集并激活caspases-8和caspase-2促进细胞凋亡的发生。而具备DD的TRALL受体与配体TRAIL结合后,可通过FADD/caspase-8途径诱导细胞凋亡。
内部线粒体途径的细胞凋亡
目前的研究结果表明,线粒体程序化死亡至少存在3种相关的机制,包括释放cytC破坏电子传递及氧化磷酸化,进而降低ATP产出;释放cytC、Smac等蛋白质活化caspase蛋白酶家族;改变细胞的氧化-还原潜力。
线粒体程序化死亡途径是一个多种因子相互联系、相互平行促进细胞死亡的过程。比如释放cytC激活caspa