氨基酸缺失及吲哚胺2,3-雙加氧酶/色氨酸途徑影響足細(xì)胞自噬的效應(yīng)及機(jī)制
發(fā)布時(shí)間:2020-12-26 21:03
組成性和誘導(dǎo)的高水平自噬對(duì)維持足細(xì)胞正常生理功能及細(xì)胞穩(wěn)態(tài)起到重要的作用。氨基酸饑餓是誘導(dǎo)自噬的重要方式,然而這一刺激對(duì)足細(xì)胞自噬的影響如何還缺乏研究。目前研究氨基酸饑餓的模型主要是去除全部氨基酸,還缺乏針對(duì)特定單一氨基酸缺失的研究。色氨酸是血清和培養(yǎng)足細(xì)胞的1640培養(yǎng)基中含量最低的氨基酸,吲哚胺2,3-雙加氧酶(IDO)是調(diào)控其代謝的限速酶。我們推測(cè),IDO介導(dǎo)的細(xì)胞局部“低色氨酸”微環(huán)境可能會(huì)促進(jìn)自噬。本課題首先采用正常培養(yǎng)基、氨基酸缺乏及色氨酸缺乏培養(yǎng)基分別干預(yù)體外培養(yǎng)的足細(xì)胞,研究氨基酸饑餓對(duì)足細(xì)胞自噬的作用及機(jī)制。研究采用多種方法檢測(cè)自噬軸,免疫印跡檢測(cè)LC3Ⅱ、beclin1及p62的蛋白水平,使用RT-qPCR檢測(cè)自噬相關(guān)分子轉(zhuǎn)錄,利用GFP-RFP-LC3腺病毒探針研究自噬軸,用透射電鏡觀察足細(xì)胞中的自噬體。我們發(fā)現(xiàn)氨基酸及色氨酸饑餓均以時(shí)間依賴的方式促進(jìn)足細(xì)胞自噬軸活性。進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn),氨基酸饑餓通過(guò)抑制哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)的活性及促進(jìn)轉(zhuǎn)錄因子EB(TFEB)誘導(dǎo)自噬活化。進(jìn)一步,我們觀察了 IDO/色氨酸信號(hào)通路和足細(xì)胞自噬的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)生理?xiàng)l件下足細(xì)...
【文章來(lái)源】:南方醫(yī)科大學(xué)廣東省
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-丨.自卩筮軸示意圖??Figure?1?-1.?Diagram?of?autophay?flux??
白噬體發(fā)生?A噬體?和溶酶體融合?A噬溶酶體??箭頭所示環(huán)節(jié)障礙會(huì)導(dǎo)致自噬流障礙??圖1-丨.自卩筮軸示意圖??Figure?1?-1.?Diagram?of?autophay?flux??2.2調(diào)控自噬的營(yíng)養(yǎng)■能量代謝機(jī)制??自噬感知營(yíng)養(yǎng)能量變化,和多種損傷信號(hào)通路存在cross-talk,其中營(yíng)養(yǎng)?能量改變??對(duì)自噬的調(diào)控是基礎(chǔ)。細(xì)胞能感知脂質(zhì)、氨基酸、葡萄糖、NAD_AD+、乙酰輔酶??A和鐵等營(yíng)養(yǎng)?能量改變,這些營(yíng)養(yǎng)?能量不足通過(guò)不同的信號(hào)通路調(diào)控自噬[36]。氨基酸??饑餓(amino?acid?starvation)也稱氨基酸缺失(amino?acid?deletion),可以通過(guò)兩個(gè)途徑??誘導(dǎo)自噻。一是抑制哺乳動(dòng)物雷帕霉素革巴蛋白復(fù)合體1?(mammalian?target?of?rapamycin??complex?1,?mTORCl),二是活化腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated?protein?kinase,??AMPK),AMPK?進(jìn)一步活化?Unc-51?樣激酶?1/2?(unc-51-likekinase?1/2,?ULK?1/2)。哺??乳動(dòng)物的這兩個(gè)激酶統(tǒng)稱ULK激酶,相當(dāng)于酵母自噬啟動(dòng)ATG1激酶同源蛋白的同源??蛋白,可促進(jìn)自噬泡形成從而啟動(dòng)自噬。這些信號(hào)通路間有多種cross-talk和反饋機(jī)制,??形成了復(fù)雜的代謝信號(hào)網(wǎng)絡(luò)。例如AMPK可以抑制mTOR信號(hào)(圖1-2)。??4??
?|??AUTOPHAGY??圖1-2.營(yíng)秦能量相關(guān)的自噬信號(hào)通路網(wǎng)絡(luò)??Figure?1-2.?Signal?net?of?autophagy?related?to?nutrition-energy??圖片引用自:Galluzzi?L,?et?al.?Metabolic?control?of?autophagy.?Cell.?2014.159(6):?1263-76.??哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是一種絲氨酸/蘇氨酸激酶,調(diào)控細(xì)胞內(nèi)生長(zhǎng)、??增值及代謝有關(guān)信號(hào),也是自噬信號(hào)通路中重要的信號(hào)分子,mTOR整合并傳遞上游??多種自噬信號(hào)并對(duì)自噬過(guò)程進(jìn)行負(fù)調(diào)控。mTOR分別與Raptor和Riptor分子形成??mTORCl及mTORC2兩種復(fù)合體來(lái)發(fā)揮作用,mTOR是這兩個(gè)復(fù)合體中的活性成分。??mTORCl研究得較多,主要參與調(diào)控蛋白合成、自噬及細(xì)胞增殖;罨蟮模恚裕希覐(fù)??合物主要通過(guò)磷酸化作用調(diào)控下游靶分子,P70s6k是其靶分子之一,磷酸化的P70s6k??是mTOR活化的標(biāo)志物1371。在自噬信號(hào)通路中,mTOR主要通過(guò)磷酸化自噬相關(guān)蛋白??來(lái)抑制自噬的起始階段
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]色氨酸代謝限速酶IDO1及其抑制劑的研究[J]. 劉鑫,楊青. 生命的化學(xué). 2016(06)
[2]晚期糖基化終產(chǎn)物通過(guò)mTORC1/uPAR途徑促進(jìn)足細(xì)胞移動(dòng)[J]. 談曉凡,陳源漢,俞春萍,賴宇雄,張麗,趙星辰,張鴻,林婷,李銳釗,史偉. 中國(guó)病理生理雜志. 2014(12)
本文編號(hào):2940452
【文章來(lái)源】:南方醫(yī)科大學(xué)廣東省
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-丨.自卩筮軸示意圖??Figure?1?-1.?Diagram?of?autophay?flux??
白噬體發(fā)生?A噬體?和溶酶體融合?A噬溶酶體??箭頭所示環(huán)節(jié)障礙會(huì)導(dǎo)致自噬流障礙??圖1-丨.自卩筮軸示意圖??Figure?1?-1.?Diagram?of?autophay?flux??2.2調(diào)控自噬的營(yíng)養(yǎng)■能量代謝機(jī)制??自噬感知營(yíng)養(yǎng)能量變化,和多種損傷信號(hào)通路存在cross-talk,其中營(yíng)養(yǎng)?能量改變??對(duì)自噬的調(diào)控是基礎(chǔ)。細(xì)胞能感知脂質(zhì)、氨基酸、葡萄糖、NAD_AD+、乙酰輔酶??A和鐵等營(yíng)養(yǎng)?能量改變,這些營(yíng)養(yǎng)?能量不足通過(guò)不同的信號(hào)通路調(diào)控自噬[36]。氨基酸??饑餓(amino?acid?starvation)也稱氨基酸缺失(amino?acid?deletion),可以通過(guò)兩個(gè)途徑??誘導(dǎo)自噻。一是抑制哺乳動(dòng)物雷帕霉素革巴蛋白復(fù)合體1?(mammalian?target?of?rapamycin??complex?1,?mTORCl),二是活化腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated?protein?kinase,??AMPK),AMPK?進(jìn)一步活化?Unc-51?樣激酶?1/2?(unc-51-likekinase?1/2,?ULK?1/2)。哺??乳動(dòng)物的這兩個(gè)激酶統(tǒng)稱ULK激酶,相當(dāng)于酵母自噬啟動(dòng)ATG1激酶同源蛋白的同源??蛋白,可促進(jìn)自噬泡形成從而啟動(dòng)自噬。這些信號(hào)通路間有多種cross-talk和反饋機(jī)制,??形成了復(fù)雜的代謝信號(hào)網(wǎng)絡(luò)。例如AMPK可以抑制mTOR信號(hào)(圖1-2)。??4??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]色氨酸代謝限速酶IDO1及其抑制劑的研究[J]. 劉鑫,楊青. 生命的化學(xué). 2016(06)
[2]晚期糖基化終產(chǎn)物通過(guò)mTORC1/uPAR途徑促進(jìn)足細(xì)胞移動(dòng)[J]. 談曉凡,陳源漢,俞春萍,賴宇雄,張麗,趙星辰,張鴻,林婷,李銳釗,史偉. 中國(guó)病理生理雜志. 2014(12)
本文編號(hào):2940452
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