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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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。


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。

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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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