探秘细胞程序性死亡 [2]——细胞自噬工具大放送

发布者:艾美捷科技发布时间:2019-11-27

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前情回顾:探秘细胞程序性死亡 [1]— 细胞凋亡及检测工具大盘点

 

 

就像我们会打扫以保持房间整洁一样,细胞也演化出了一系列“清洁”机制,来维持有序的生命活动。自噬(autophage)就是其中最重要的机制之一。

 

自噬于上个世纪60年代被发现,但引起科学界的广泛关注,还是在1990年代日本科学家大隅良典(Yoshinori Ohsumi)做的相关研究。大隅良典也因此获得了2016年的诺贝尔生理学或医学奖。

 

大隅良典研究的是酵母的细胞自噬机制,经过20多年的研究,在酵母里已经发现了34种与自噬有关的基因。那么自噬到底是什么?自噬就是细胞自己降解自己结构的过程,即把一些暂时用不上的零件,拆解变成最小的模块,然后重新组装成自己需要的东西。在植物细胞和酵母细胞里,自噬在液泡中发生,而在动物细胞里,自噬在溶酶体里发生,从一个蛋白质到整个细胞器,都是可以降解的。

 

细胞自噬

 

 

细胞自噬的分类:

 

 

自噬是细胞内分解代谢的一种途径,除此之外还有另一种我们熟知的途径——泛素蛋白酶体途径。细胞自噬其实分为三种方式,这是根据如何“打包”物质和如何运送物质来划分的。

 

第一种叫巨自噬(macroautophagy),顾名思义就是自噬体比较大,用细胞膜或者其他的双层膜去把那些不想要的东西包裹起来,然后和溶酶体融合。

第二种叫微自噬(microautophagy),顾名思义就是自噬体比较小,溶酶体或者液泡直接用自身去吞噬那些需要降解的东西,也许是细胞器,也许是蛋白质。

第三种叫分子伴侣介导自噬(chaperone-mediated autophagy),是指分子伴侣将细胞内的蛋白质先从折叠状态恢复为未折叠的状态,再放到溶酶体里。

 

分子伴侣介导自噬

 

 

自噬的关键过程:

 

 

自噬5大关键过程:

(1)自噬泡(phagophore)的形成:

(2)Atg5-Atg12-Atg16L复合物形成并与自噬泡融合;

(3)微管相关蛋白轻链3(microtubule-associatedprotein light chain3,LC3)由可溶解形式(LC3-I)转变为脂溶形式(LC3-II),与自噬泡结合形成自噬体。

(4)自噬体捕获需降解或清除的蛋白质、细胞器等物质;

(5)自噬体与溶酶体结合形成自噬溶酶体(autolysosomes),在自噬溶酶体内自噬体内层膜,内容物在溶酶体内降解。过程详见下图。

 

自噬的关键过程

起始

延伸

融合

降解

Initiation

Expansion

Fusion

Degradation

自噬发生图解。UKL和Beclin 1蛋白复合物起始自噬泡的形成,Atg5/12/16与LC3-II负责自噬体的延伸,最后自噬体与溶酶体融合,释放内容物,完成自噬。

 

 

mTOR背景:

 

 

        mTOR 是雷帕霉素在哺乳动物中的靶点(mammalian target of rapamycin,mTOR),作为一种重要的蛋白激酶,它在细胞生长、增殖、蛋白质合成、自噬等生物学过程中发挥着重要的调控作用。

 

        mTOR 作为主要组分存在于 mTOR 复合体 I 和复合体 II 中,其中mTOR 复合体 II 是线粒体通透性的主要调控者。

 

 

 

自噬发生的条件及研究的意义:

 

 

 细胞发生自噬是一个非常“保守”的过程,几乎没有进化。细胞自噬的出现是为了适应环境,尤其是碰上了“不好的年景”,比如缺乏营养、饥饿难耐,或者细胞中氧气、水分特别少的时候,就需要自噬了。

 

自噬的研究对于临床医学领域非常重要,比如,肿瘤经常在环境非常差的时候还能生长,就是因为肿瘤细胞的自噬非常剧烈。所以理论上如果阻断了肿瘤细胞的自噬,它们不是就不会生长了吗?再比如一些神经退行性疾病,如帕金森,就是大脑里出现了一些错误折叠的蛋白质,而且还清除不掉,本质上也是自噬出了问题。

 

 

 

 

细胞自噬研究相关产品

 

 

 

MTOR检测试剂盒:

 

 

货号

名称

产品描述

K4179

mTOR (Human) ELISA试剂盒

定量测定血清,血浆,组织匀浆,培养上清液和其他生物液体中的mTOR

 

 

自噬抑制剂:

 

 

货号

名称

产品描述

 

2249

3-甲基腺嘌呤

3-甲基腺嘌呤常用作自噬螯合的特异性抑制剂,它通过抑制III型磷脂酰肌醇3-激酶(PI-3K)来阻止自噬体形成,从而抑制自噬

1685

ATM激酶抑制剂,KU-55933

KU-55933是ATM激酶的有效抑制剂,选择性的和ATP竞争(Ki = 2.2 nM; IC 50 = 13 nM),它抑制DNA-PK,mTOR,PI 3-K,PI 4-K和ATR需要更高的浓度(IC 50分别为2500、9300、16600,> 100000和> 100000 nM)

B2260

 

Autophinib

Autophinib是一种有效的自噬抑制剂,它通过靶向作用于脂质激酶VPS34来抑制饥饿或雷帕霉素诱导的自噬。

1829

杆菌素A1

杆菌素A1一种体外高效的液泡H + -ATPases(V-ATPases)抑制剂,在动物细胞,植物细胞和微生物中纳克级即可起作用;对其他ATP水解酶如F-ATP酶,Ca 2+ -ATP酶,Na + / K + -ATP酶和质膜H + -ATP酶也具有选择性,通过抑制自噬小体和溶酶体之间的融合起作用,还可在后期防止自噬。

1825

氯喹二磷酸酯

抗疟药,通过不同于3-甲基腺嘌呤的机制抑制神经胶质瘤细胞的自噬。

1711

 

Gö 6976

Gö 6976是一种细胞可渗透的,有效的蛋白激酶C(PKC)抑制剂(IC 50 = 7.9 nM)。在体外,区分PKC的Ca 2+依赖性和非依赖性的同工型;选择性抑制PKCα和PKCβ1(IC 50分别为2.3nM和6.2 nM),但不抑制PKCδ,-ε或-ζ的活性(IC 50> 3µM)

B2051

硫酸羟氯喹

羟氯喹是合成奎宁衍生物,通常用作抗疟药,羟氯喹还用于治疗类风湿关节炎和盘状或系统性红斑狼疮。它抑制自噬并诱导自噬细胞死亡(IC 50 = 30 µM),表明其在研究和医学中的潜在应用。

B2378

IITZ-01

IITZ-01是有效的溶血同性自噬抑制剂,表现出比氯喹(Cat:1825)强十倍的自噬抑制作用;增强自噬体的积累,但通过削弱溶酶体功能抑制自噬体的降解,最终导致自噬的抑制,显示有效的抗癌活性。

B2117

Lys01三盐酸盐

Lys01 trihydrochloride(Lys05)是一种有效的水溶性溶酶体自噬抑制剂,在MTT分析中对1205Lu,c8161,LN229和HT-29细胞系的IC50值分别为3.6、3.8、6和7.9μM。

9419

MHY1485

MHY1485是一种mTOR激活剂,可通过抑制自噬小体和溶酶体之间的融合来有效抑制自噬。MHY1485处理可抑制基础自噬通量,这种抑制作用已在饥饿中的细胞中得到了证实,饥饿是自噬的强大生理诱导剂。

B1286

SAR-405

SAR-405是一种有效的选择性PIK3C3 / Vps34抑制剂,可防止自噬并与肿瘤细胞中的mTOR抑制协同作用。

2037

Spautin-1

Spautin-1是一种细胞可渗透性的,哺乳动物细胞中特异且有效的自噬抑制剂。它通过抑制两个针对Vps34复合物Beclin1亚基的泛素特异性肽酶USP10和USP13来促进Vps34 PI3激酶复合物的降解。Spautin-1会阻断癌细胞中的生存自噬途径。

 

 

自噬诱导剂:

 

 

货号

名称

产品描述

1828

盐酸胺碘酮

盐酸胺碘酮是一种具有广泛杀真菌活性的非选择性离子通道阻滞剂,胺碘酮可导致啤酒酵母中Ca2 +立即流入,随后线粒体破碎和细胞死亡,也充当自噬诱导剂。

B2297

AR7

AR-7,也称为非典型类维生素A 7,是伴侣蛋白介导的自噬(CMA)有效的选择性增强剂,充当RARα的化学激活剂。

2391

C2-二氢神经酰胺

C2神经酰胺的有用阴性对照(货号2390-5,25),也充当自噬诱导剂。

2684

盐酸可乐定

可乐定是一种降压药,可作为α2-肾上腺素能受体激动剂,可通过集中抑制交感神经活动来降低外周血管阻力,可乐定的抗高血压作用也归因于其对咪唑啉(I1)受体的激动作用(Ki = 4-8 nM),也可作为独立于mTOR的自噬增强剂。

1686-5

多索吗啡

多索吗啡是一种细胞渗透性的,选择性,可逆,具有ATP竞争性的AMP活化蛋白激酶(AMPK)抑制剂(在5 µM ATP且无AMP的情况下,Ki = 109 nM),不仅影响包括JAK3,PKA,PKCθ,SYK和ZAPK在内的几种与结构相关的激酶的活性,还抑制I型骨形态发生蛋白(BMP)受体(ALK2,ALK3和ALK6)。此外,最近,Dorsomorphin已显示出通过不依赖AMPK抑制作用的Akt / mTOR途径阻断,在癌细胞中诱导保护性自噬。

2683

盐酸洛哌丁胺

洛哌丁胺是一种止泻药,可作为非选择性的Ca²2通道阻滞剂,在纳摩尔浓度(Ki = 2 nM)下,洛哌丁胺与μ阿片受体结合,也可作为独立于mTOR的自噬增强剂。

B1977-500

 

Rasfonin

Rasfonin是从Talaromyces sp中分离的,它是ras依赖性细胞中的选择性凋亡诱导剂,Rasfonin诱导自噬并伴随Akt磷酸化的上调。

1827-10

Rottlerin

Rottlerin最初报道为是对PKCδ具有选择性的蛋白激酶C同工型抑制剂,然而,最近的研究表明,Rottlerin在体外不能阻断PKCδ的活性,但能阻断其他激酶和非激酶蛋白,并能高效激活多个Ca 2+敏感的K +通道,通过抑制mTORC1诱导自噬。

9580-5

SBI-0206965

SBI-0206965是选择性的,细胞渗透性的自噬激酶ULK1抑制剂,它抑制ULK1激酶IC 50为108 nM, 抑制ULK2 IC 50为711 nM。SBI-0206965通过抑制细胞中ULK1介导的磷酸化事件,调节自噬和细胞存活。SBI-0206965与雷帕霉素(mTOR)抑制剂的机制靶标极大地协同作用,可以杀死肿瘤细胞。

1865-5

SMER28

SMER28是一种细胞渗透性物质,独立于mTOR的机制,充当自噬的正调节剂,SMER28增加自噬体的合成并增强模型自噬底物如A53Tα-突触核蛋白和突变亨廷顿蛋白片段的清除,它在亨廷顿舞蹈病(HD)的果蝇模型中也具有保护作用。

2258-5

黄腐酚

黄腐酚是一种细胞渗透性的,生物活性类黄酮抗氧化剂,与含valosin蛋白的蛋白质(VCP)的N末端结构域结合,该蛋白质是自噬小体成熟的必需蛋白质。黄腐酚会抑制VCP的功能,从而损害自噬体的成熟并导致微管相关蛋白1轻链3-II(LC3-II)的积累。

 

 

自噬荧光染色试剂盒:

 

 

自噬荧光染色试剂盒

Cell Explorer 细胞自噬检测荧光成像试剂盒23001

Cell Meter 细胞自噬检测试剂盒 绿色荧光23002

 

艾美捷还提供全系的自噬相关的抗体,这里篇幅有限,暂不列举,有需要的亲们可以联系小艾。

 

作为全球生命科学公司的领导者,BioVision在开发和研究细胞凋亡,代谢方面具有卓越的影响力。包括检测试剂盒,抗体,重组蛋白和酶等多种产品,以及其他创新的研究工具。除了细胞凋亡和代谢分析方面的传统领域,BioVision的高品质产品还覆盖细胞增殖,细胞应激,细胞损伤和修复,糖尿病,肥胖和代谢综合症,干细胞生物学,基因调控,信号转导等多个细胞生物学领域。BioVision的产品目前正销往全球60多个国家。

 

艾美捷科技作为BioVision在中国的区域总代理,艾美捷将与BioVision一起为研究者们提供最好、最新的细胞生物学研究工具而不断扩大产品及服务质量。如果您对上述产品感兴趣,请致电免费客户专线400-6800-868到艾美捷科技有限公司垂询相关的产品信息及完整实验解决方案。

 

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