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自噬研究方法

自噬研究方法
自噬研究方法

MDC:取12 mg粉末溶于720 nl DMSO使其浓度为50 mmol/L,分装后-20冰箱保存。

临用前用MEM稀释到终浓度50 umol/L;

Rapamycin:用MEM培养基配成终浓度为1 umol/L,现用现配;

400ng/ml喹乙醇:称取4 mg喹乙醇,DMSO预溶(体积<0.1%)后加入10 ml MEM培养液至完全溶解,现用现配,避光保存;

3-MA:首先用PBS溶解粉末,临用前加热至完全溶解后再加入MEM培养基至终浓度10mmol/L; PI3K抑制剂(3-MA,Wortmannin)可干扰或阻断自噬体的形成

用RAPAMYCIN诱导自噬我也查过一部分文献,有用无血清的,也有用,一般培养基的,浓度从25nM到100nM都有,用的是50nM的雷帕霉素,加入一般的培养基中,目的是排除无血清所诱导出来的自噬。

文献说饥饿初期激活的是大分子自噬,在4-6小时活力达到最大,24h后以CMA途径为主Earle's balanced salts solution (EBSS) for 48 h

sigma的EBSS,货号E2888,有碳酸氢钠,有酚红的,酚红到不是很必须,只是一个PH指示作用,好看些

无血清诱导自噬:EBSS 诱导6个小时就可以了。

EBSS一定可以诱导出来,只是需要说明的是时间点的设置,因为从饥饿诱导开始半个小时就可能开始自噬了,一直到24小时都持续,所以应该设置不同的时间点观察这个作用。另外一个很大的问题是,饥饿诱导的一个很大的弊端是细胞死亡,这也是我面临的问题,就是在细胞收养的时候蛋白浓度太小了。24小时就很少了,更不要说48小时和72小时了

Hank's诱导,也就是通常所说的饥饿诱导,细胞培养到对数生长期后以Hank's替代常规完全培养基,3h后就可诱导出自噬。我用Hank's诱导了3h后电镜观察有30%细胞都有自噬这种现象,但不如国外报道的高。

sigma的氯喹的货号C6628。用氯喹做自噬抑制剂,293T细胞50uM就可以。1. 可以用双蒸水配制2. 配制后4度保存

不同的自噬抑制剂机制不同。抑制的步骤也不同。有的不能抑制lc3的剪切,但能抑制后续的步骤,Chloroquine抑制自噬体与溶酶体的融合过程,autophgy不能完成,所以lc3才会累积。因此加了抑制剂lc3之后会比不加的要高。氯喹能提高溶酶体中的pH值,使溶酶体中的酸性水解酶丧失活性,从而导致“自噬溶酶体”不能降解,因此,位于自噬体和自噬溶酶体膜上的LC3不能按时降解,表现为LC3荧光长时间的保留或WB中LC3条带变粗。

Z-VAD-FMK(caspase-3 抑制剂)抑制EV71感染所引起的细胞凋亡,观察细胞的自噬情况。研究发现,抑制细胞凋亡能增加LC3-I转化为LC3-II以及p62的降解。

1. 雷帕霉素:作为以mTOR 为靶点最经典的诱导剂已经被广为应用,推荐工作浓度为1μmol-10μmol;

2. 氯喹:氯喹(Chloroquine)作为溶酶体的抑制剂,可以抑制自噬体与溶酶体的融合从而可以用来作为自噬以及自噬流的抑制剂用于实验研究,推荐使用浓度:10umol-50umol。

正常培养的细胞自噬活性很低,不适于观察,因此,必须对自噬进行人工干预和调节,经报道的

药物有:

自噬诱导剂

(1) Bredeldin A / Thapsigargin / Tunicamycin :模拟内质网应激

(2) Carbamazepine/ L-690,330/ Lithium Chloride(氯化锂):IMPase抑制剂(即Inositol monophosphatase,肌醇单磷酸酶)

(3) Earle's平衡盐溶液:制造饥饿

(4) N-Acetyl-D-sphingosine(C2-ceramide):Class I PI3K Pathway抑制剂

(5) Rapamycin:mTOR抑制剂

(6) Xestospongin B/C:IP3R阻滞剂

自噬抑制剂

(1) 3-Methyladenine(3-MA):(Class III PI3K)hVps34 抑制剂

(2) Bafilomycin A1:质子泵抑制剂

(3) Hydroxychloroquine(羟氯喹):Lysosomal lumen alkalizer(溶酶体腔碱化剂)

衣霉素(tunicamycin from Slreptomyces sp., TM). Sigma-Aldrich 公司产品,货号:T7765 ;溶于DMSO中配成储存液,使用时DMSO终体积浓度不超过1/1000。

3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine,3-MA). Sigma-Aldrich 公司产品,货号:M9281;溶于灭菌超纯水制成储存液。

氯喹二磷酸盐(chloroquine diphosphate salt,CQ) sigma-Aldrich 公司产品,货号:C6628;溶于灭菌超纯水中制成存液。

雷帕霉素(rapamycin), 2.5mg/ml in DMSO, Sigma-Aldrich 公司产品,货号:R8781;

MDC染色焚光显微镜检测细胞自睡

单丹黄酰尸胺(Monodansylcadaverine,MDC)是一种突光染料,被用作自吞泡的示踪剂。具体操作步骤如下:

(1)将处于对数生长期的HepG2细胞按常规方法消化后接种于6孔板,每孔接种1x106个细胞;

(2)细胞密度达到60%-70%时,弃去培养液,小心用PBS洗1遍,分别用含TG浓度为0、0.5、1 nM 的培养基及含Rapamycin (终浓度1 pM)的培养基继续培养24 h;

(3)弃上清PBS洗2遍,每孔加入含MDC (终浓度50 nM)的培养基于37 V、5% CCh的恒温培养箱中避光温育20 min;

(4)取出六孔板置于劳光显微镜下,Ih内观察细胞自唾发生情况并拍照。

流式细胞术检测细胞自噬发生率

(1)取对数生长期的HepG2细胞,接种于6孔板,培养24 h之后,分别用含TG浓度为0、1、2、4、8uM的培养基继续培养24h和0.5uM的TG作用不同时间(0、24、36、48、60h)后,取出

六孔板,将上清收集到4 ml的离心管中;

(2)每孔加入2ml含MDC(终浓度50nM)的MEM培养基,于37°C、5% 0?的恒温培养箱中避光孵育30 min;

(3)将收集的上清2000rpm,离心5min;

(4)弃掉上清,每管加入500 ul含MDC(终浓度50 uM)的MEM培养基,吹打混句,37 °C避光解育30 min;

(5)取出六孔板,PBS洗2次,0.25%的胰酶消化2 min, 1 ml的PBS吹打混匀收集到1.5ml的离心管中,2000 rpm.离心5 min;

(6)弃掉上清,加1ml的PBS重悬,2000 rpm,离心5 min;

(7)吸出800 ul上清,剩余的200 ul吹打混勾;

(8)鮮育完的上清,2000 rpm,离心5 min;

(9)弃掉上清,1 ml的PBS吹打混勾收集到1.5 ml的离心管中,2000 rpm,离心5 min;

(10)重复步骤(6)和(7);

(11)将上述两个相同浓度或相同时间点的两管混勾,过300目铜网上机检测。流式细胞

仪以488nm激发波长测定MDC染色的荧光强度。

LC3B WB: 1:2000

条件是15% SDS-PAGE, 正常跑胶至下沿0.5cm即可,200mA 湿转45min 正常0.45的PVDF,5%牛奶封闭1h,4C过夜摇动孵育,洗抗体3*5min即可

LC3B的Western-blot检测,配置的15%的分离胶,湿转250mA,60min

汉恒-自噬及其研究方法第三版

自噬(Autophagy)及其研究方法概述汉恒Th物技术服务手册

目录 1概念 2自噬的过程 3自噬的特性 4自噬过程的调控 5自噬与肿瘤的关系 6自噬的研究方法概述7汉恒自噬研究特色服务

自噬研究相关产品及服务 1.病毒工具(独家推出) mRFP-GFP-LC3腺病毒系统,可高效感染目的细胞,表达mRFP-GFP-LC3,感染后细胞可在荧光显微镜下实时观察自噬发Th过程(具体内容后面有介绍); 2.自噬相关服务 汉恒Th物可提供自噬研究整体科研服务,若您的时间紧张或是对实验有所顾忌,我们可以为您代劳部分实验内容; 3.自噬研究相关试剂 汉恒Th物可以根据您的实验需求为您提供最实用的试剂产品,让你用的放心,省心!

产品厂商规格A14292,Premo自噬TB/GFP TR-FRET invitrogen6000Tests LC3B抗体试剂盒 pllabs0.1mg Anti-MAP1A/LC3A/B自噬微管相关蛋白 轻链3抗体 pllabs0.1mg Anti-MAP1LC3A(microtubule- associated protein1light chain 3)自噬微管相关蛋白轻链3抗体 Invitrogen1mg/1ml 兔抗人、大、小APG4B细胞自噬相关 抗体\Anti-APG4B/AUTL1 BD1mg/1ml 自噬微管相关蛋白轻链3抗体\ Anti-MAP1LC3A Anti-SQSTM1/p62antibody abcam Sigma1g 溶酶体抑制剂Hydroxychloroquine (羟氯喹) mTOR抑制剂rapamycin Sigma20mM 自噬抑制剂3-Methyladenine(3-MA)Sigma100mg

自适应均衡算法研究

自适应均衡算法LMS研究 一、自适应滤波原理与应用 所谓自适应滤波器,就是利用前一时刻已获得的滤波器参数等结果,自动地调节现时刻的滤波器参数,以适应信号和噪声未知的或随时间变化的统计特性,从而实现最优滤波。根据环境的改变,使用自适应算法来改变滤波器的参数和结构。 1.1均衡器的发展及概况 均衡是减少码间串扰的有效措施。均衡器的发展有史已久,二十世纪60年代前,电话信道均衡器的出现克服了数据传输过程中的码间串扰带来的失真影响。但是均衡器要么是固定的,要么其参数的调整是手工进行。1965年,Lucky在均衡问题上提出了迫零准则,自动调整横向滤波器的权系数。1969年,Gerhso和Porkasi,Milier分别独立的提出采用均方误差准则(MSE)。1972年,ungeboekc将LMS算法应用于自适应均衡。1974年,Gedard 在kalmna滤波理论上推导出递推最小均方算法RLS(Recursive least-squares)。LMS类算法和RLS类算法是自适应滤波算法的两个大类。自适应滤波在信道均衡、回波抵消、谱线增强、噪声抑制、天线自适应旁瓣抑制、雷达杂波抵消、相参检测、谱估计、窄带干扰抑制、系统辨识、系统建模、语音信号处理、生物医学、电子学等方面获得广泛的应用。 1.2均衡器种类 均衡技术可分为两类:线性均衡和非线性均衡。这两类的差别主要在于自适应均衡器的输出被用于反馈控制的方法。如果判决输出没有被用于均衡器的反馈逻辑中,那么均衡器是线性的;如果判决输出被用于反馈逻辑中并帮助改变了均衡器的后续输出,那么均衡器是非线性的。

LMS RLS 快速RLS 平方根RLS 梯度RLS LMS RLS 快速RLS 平方根RLS 梯度RLS LMS RLS 快速RLS 平方根RLS 算法图1.1 均衡器的分类 1.3自适应算法LMS算法 LMS算法是由widrow和Hoff于1960年提出来的,是统计梯度算法类的很重 要的成员之一。它具有运算量小,简单,易于实现等优点。 LMS算法是建立在Wiener滤波的基础上发展而来的。Wiener解是在最小均方误差(MMSE)意义下使用均方误差作为代价函数而得到的在最小误差准则下的最优解。因其结构简单、稳定性好,一直是自适应滤波经典有效的算法之一,被广泛应用于雷达、通信、声纳、系统辨识及信号处理等领域。 1.3.1 MSE的含义 LMS 算法的推导以估计误差平方的集平均或时平均(即均方误差,MSE)为基础。下面先介绍MSE的概念。 设计一个均衡系统如下图所示:

细胞自噬调控的研究进展

Advances in Clinical Medicine 临床医学进展, 2019, 9(3), 163-179 Published Online March 2019 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/521787952.html,/journal/acm https://https://www.wendangku.net/doc/521787952.html,/10.12677/acm.2019.93027 Advances in the Regulation of Autophagy Dan Xia Pathology Department of Shandong Medical College, Linyi Shandong Received: Feb. 4th, 2019; accepted: Feb. 13th, 2019; published: Feb. 25th, 2019 Abstract In this review, we will describe the dynamic progress how cells form isolation membranes with the participation of various autophagy-related proteins under the stimulation of upstream signals such as MTOR and AMPK, and further extend to form autophagic characteristic structures “auto-phagosome”, and how mature autophagosomes combine with lysosome to complete the degrada-tion and reuse of cytoplasmic substances. In addition, the research progress of post-translational modification (including phosphorylation, glycosylation, ubiquitination, acetylation and mercaptan modification) in regulating autophagy was briefly reviewed. It was pointed out that post-translational modification of autophagic proteins played an important role in the process of autophagy. Understanding which amino acid residues in autophagic proteins are modified and confirming the expression of these modified amino acids in related diseases will provide impor-tant targets for disease diagnosis and treatment. Keywords Autophagy, MTOR, Post-Translational Modification 细胞自噬调控的研究进展 夏丹 山东医学高等专科学校病理教研室,山东临沂 收稿日期:2019年2月4日;录用日期:2019年2月13日;发布日期:2019年2月25日 摘要 本文介绍了细胞在接受MTOR、AMPK等上游信号刺激下,在多种自噬相关蛋白参与下如何形成隔离膜、并进一步延伸形成自噬特征性结构“自噬体”以及成熟的自噬体如何与溶酶体结合完成胞浆物质的降解

自噬研究鼻祖的最终选择

自噬研究鼻祖的最终选择 细胞自噬是细胞应对恶劣环境的一种主动反应,就是将自身一部分动员出来,采用自吃的方式,作为能量物质来应对各种不利因素,细胞凋亡则是细胞整体的主动死亡方式,最近有研究发现细胞坏死也存在一种主动的方式被称为程序性坏死,细胞自噬也是一种程序性坏死的类型。细胞自噬(autophagy)是继细胞凋亡(apoptosis)后,近年来生命科学领域的又一热门研究方向。 比利时科学家克里斯汀·德迪夫主要的研究领与在生物化学与细胞生物学,上世纪50年代,他利用刚刚出现的细胞分级分离技术(通过超速离心来分离细胞成分),发现了溶酶体(lysosome)和过氧化物酶体(peroxisome),让人们对细胞内部结构有了更清楚的认识,极大推动了细胞生物学研究。1974年因“细胞的结构和功能组织方面的发现(for their discoveries concerning the structural and functional organization of the cell)”而与阿尔伯特·克劳德、乔治·埃米尔·帕拉德分享了诺贝尔生理学或医学奖。后来,随着研究的深入,德迪夫的兴趣逐渐转向细胞起源,例如内共生学说。 克里斯汀·德迪夫Christian de Duve在上世纪50年代通过电镜观察到自噬体(autophagosome)结构,并且在 1963 年溶酶体国际会议(CIBA Foundation Symposium on Lysosomes)上首先提出了“自噬”这种说法。因此克里斯汀·德迪夫被公认为自噬研究的鼻祖。目前根据发生过程分为三类:Macroautophagy,Microautophagy和

自噬及其研究方法

自噬(Autophagy)及其研究方法概述 一、背景 概念: 目前根据发生过程分为三类:Macroautophagy,Microautophagy和Chaperone-mediated autophagy CMA), 大自噬(Macroautophagy)即我们说的自噬(autophagy);微自噬(Microautophagy):是指溶酶体主动、直接吞噬胞浆成分的一种方式;分子伴侣介导的自噬(Chaperone-mediated autophagy,CMA):一些分子伴侣,如hsp70,能帮助未折叠蛋白转位入溶酶体。通常说的自噬泛指Macroautophagy. 自噬是细胞内的一种“自食(Self-eating)”的现象,凋亡是“自杀(Self-killing)”的现象,二者共用相同的刺激因素和调节蛋白,但是诱发阈值和门槛不同,如何转换和协调目前还不清楚. 自噬是指膜(目前来源还有争议,大部分表现为双层膜,有时多层或单层)包裹部分胞质和细胞内需降解的细胞器、蛋白质等形成自噬体(autophagosome),最后与溶酶体融合形成自噬溶酶体(autophagolysosome),降解其所包裹的内容物,以实现细胞稳态和细胞器的更新。自噬的步骤可以大概总结为下面四步: 步骤1:细胞接受自噬诱导信号后,在胞浆的某处形成一个小的类似“脂质体”样的膜结构,然后不断扩张,但它并不呈球形,而是扁平的,就像一个由2层脂双层组成的碗,可在电镜下观察到,被称为Phagophore,是自噬发生的铁证之一。 步骤2:Phagophore不断延伸,将胞浆中的任何成分,包括细胞器,全部

揽入“碗”中,然后“收口”,成为密闭的球状的autophagosome,即“自噬体”。电镜下观察到自噬体是自噬发生的铁证之二。有2个特征:一是双层膜,二是内含胞浆成分,如线粒体、内质网碎片等。 步骤3:自噬体形成后,可与细胞内吞的吞噬泡、吞饮泡和内体融合(这种情况不是必然要发生的)。 步骤4:自噬体与溶酶体融合形成autolysosome,期间自噬体的内膜被溶酶体酶降解,2者的内容物合为一体,自噬体中的“货物”也被降解,产物(氨基酸、脂肪酸等)被输送到胞浆中,供细胞重新利用,而残渣或被排出细胞外或滞留在胞浆中。 自噬的特性: 1)自噬是细胞消化掉自身的一部分,即self-eating,初一看似乎对细胞不利。事实上,细胞正常情况下很少发生自噬,除非有诱发因素的存在。这些诱发因素很多,也是研究的热门。既有来自于细胞外的(如外界中的营养成分、缺血缺氧、生长因子的浓度等),也有细胞内的(代谢压力、衰老或破损的细胞器、折叠错误或聚集的蛋白质等)。由于这些因素的经常性存在,因此,细胞保持了一种很低的、基础的自噬活性以维持自稳。 2)自噬过程很快,被诱导后8min即可观察到自噬体(autophagosome)形成,2h后自噬溶酶体(autolysosome)基本降解消失。这有利于细胞快速适应恶劣环境。 3)自噬的可诱导特性:表现在2个方面,第一是自噬相关蛋白的快速合成,这是准备阶段。第二是自噬体的快速大量形成,这是执行阶段。 4)批量降解:这是与蛋白酶体降解途径的显着区别

自适应滤波LMS算法及RLS算法及其仿真.

自适应滤波 第1章绪论 (1) 1.1自适应滤波理论发展过程 (1) 1.2自适应滤波发展前景 (2) 1.2.1小波变换与自适应滤波 (2) 1.2.2模糊神经网络与自适应滤波 (3) 第2章线性自适应滤波理论 (4) 2.1最小均方自适应滤波器 (4) 2.1.1最速下降算法 (4) 2.1.2最小均方算法 (6) 2.2递归最小二乘自适应滤波器 (7) 第3章仿真 (12) 3.1基于LMS算法的MATLAB仿真 (12) 3.2基于RLS算法的MATLAB仿真 (15) 组别:第二小组 组员:黄亚明李存龙杨振

第1章绪论 从连续的(或离散的)输入数据中滤除噪声和干扰以提取有用信息的过 程称为滤波。相应的装置称为滤波器。实际上,一个滤波器可以看成是 一个系统,这个系统的目的是为了从含有噪声的数据中提取人们感兴趣的、 或者希望得到的有用信号,即期望信号。滤波器可分为线性滤波器和非 线性滤波器两种。当滤波器的输出为输入的线性函数时,该滤波器称为线 性滤波器,当滤波器的输出为输入的非线性函数时,该滤波器就称为非线 性滤波器。 自适应滤波器是在不知道输入过程的统计特性时,或是输入过程的统计特性发生变化时,能够自动调整自己的参数,以满足某种最佳准则要求的滤波器。 1.1自适应滤波理论发展过程 自适应技术与最优化理论有着密切的系。自适应算法中的最速下降算法以及最小二乘算法最初都是用来解决有/无约束条件的极值优化问题的。 1942年维纳(Wiener)研究了基于最小均方误差(MMSE)准则的在可加性噪声中信号的最佳滤波问题。并利用Wiener.Hopf方程给出了对连续信号情况的最佳解。基于这~准则的最佳滤波器称为维纳滤波器。20世纪60年代初,卡尔曼(Kalman)突破和发展了经典滤波理论,在时间域上提出 了状态空间方法,提出了一套便于在计算机上实现的递推滤波算法,并且适用于非平稳过程的滤波和多变量系统的滤波,克服了维纳(Wiener)滤波理论的局限性,并获得了广泛的应用。这种基于MMSE准则的对于动态系统的离散形式递推算法即卡尔曼滤波算法。这两种算法都为自适应算法奠定了基础。 从频域上的谱分析方法到时域上的状态空间分析方法的变革,也标志 着现代控制理论的诞生。最优滤波理论是现代控制论的重要组成部分。在控制论的文献中,最优滤波理论也叫做Kalman滤波理论或者状态估计理论。 从应用观点来看,Kalman滤波的缺点和局限性是应用Kalman滤波时要求知道系统的数学模型和噪声统计这两种先验知识。然而在绝大多数实际应用问题中,它们是不知道的,或者是近似知道的,也或者是部分知道的。应用不精确或者错误的模型和噪声统计设计Kalman滤波器将使滤波器性能变坏,导致大的状态估计误差,甚至使滤波发散。为了解决这个矛盾,产生了自适应滤波。 最早的自适应滤波算法是最小JY(LMS)算法。它成为横向滤波器的一种简单而有效的算法。实际上,LMS算法是一种随机梯度算法,它在相对于抽头权值的误差信号平方幅度的梯度方向上迭代调整每个抽头权 值。1996年Hassibi等人证明了LMS算法在H。准则下为最佳,从而在理论上证明了LMS算法具有孥实性。自Widrow等人1976年提出LMs自适应滤波算法以来,经过30多年的迅速发展,已经使这一理论成果成功的应用到通信、系统辨识、信号处理和自适应控制等领域,为自适应滤波开辟了新的发展方向。在各种自适应滤波算法中,LMS算法因为其简单、计算量小、稳定性好和易于实现而得到了广泛应用。这种算法中,固定步长因子μ对算法的性能有决定性的影响。若μ较小时,算法收敛速度慢,并且为得到满意的结果需要很多的采样数据,但稳态失调误差

细胞自噬的研究进展-批注

细胞自噬的研究进展 孙雅婧,郭青龙* 中国药科大学生理教研室,南京210009 细胞自噬(autophagy )是指细胞内受损、变性或衰老的蛋白质和细胞器被运输到溶酶体,溶酶体对其消化降解,以胞质内自噬体的出现为标志的细胞自我消化过程,以双层膜结构包裹部分胞质和细胞器的自噬体为判断指标。早在1962年,自噬现象的奠基人Ashford 和Porten 在人的肝细胞中用电子显微镜观察到了自噬现象。随着分子生物技术的发展,人们对自噬的形态特点和分子机制了解逐步深入。近年来对自噬的研究十分广泛,自噬是在体内普遍存在的过程,其在清除代谢废物进而回收能量为细胞正常运转提供能量的过程中发挥重要作用,因而对自噬的研究尤为重要。 1 细胞自噬的研究现状 1.1 自噬的过程 自噬的过程分为四个阶段(见图1)。 第一阶段:自噬诱导信号被细胞接受后,类“脂 质体”碗状结构即在胞浆某处形成小的膜结构,在电镜下观察到其不断扩张、呈非球形、扁平状双层膜的碗状结构,称为自噬前体(phagophore ),这种结构的电镜观察结果是指示自噬发生的金标准之一。 第二阶段:不断延伸的自噬前体,将胞浆中的若干成分(包括细胞器)收口包入,成为密闭的球状自噬体(autophagosome )。自噬体的电镜观察结果是指示自噬发生的金标准之一。自噬体的特征有两个:双层膜,内含诸如线粒体、内质网碎片等胞浆成分。 第三阶段:自噬体形成后,可能与细胞内吞的吞噬泡(phagocytic vacuole )、吞饮泡(pinosome )和内 体(endosome )融合(此阶段为非必需步骤)。 第四阶段:自噬体与溶酶体(lysosome )发生融合,形成自噬溶酶体(autolysosome )。期间溶酶体酶降解自噬体的内膜,使两者的内容物合为一体,自噬体中的包含物被降解,将产物诸如氨基酸、脂肪酸之类输送到胞浆中,重新利用供能,残渣则被排出细胞外或滞留于胞浆[1]。 1.2自噬的分类 根据细胞内底物运送到溶酶体腔方式的不同, 哺乳动物细胞自噬分为3种主要方式:巨自噬(macroautophagy )、微自噬(microautophagy )和分子伴侣介导自噬(chaperone-mediated autophagy ,简称 CMA )。巨自噬是最主要的自噬形式,在巨自噬中由 内质网来源的膜包绕待降解物,形成自噬体后与溶酶体融合并降解其内容物;然而在微自噬中,溶酶体膜直接内陷包裹长寿命蛋白等,并在溶酶体内降解,没有形成自噬小体的过程;分子伴侣介导自噬则为胞浆内蛋白结合到分子伴侣后转运到溶酶体腔中,被溶酶体酶消化。CMA 的底物是可溶蛋白分子,因此CMA 降解途径在清除蛋白质时有选择性,而前两者无明显的选择性[3]。 2自噬与凋亡 在多细胞生物体内,维持自身的稳态和内环境 的平衡,是保持复杂生物体系正常运转的重要条件。正常的细胞体系当中,有细胞的生长增殖必然 摘要本文综述了细胞自噬概念的研究现状、自噬与凋亡、自噬与肿瘤的关系,展望了自噬在抗癌药物介导的细胞死亡中发挥的重要作用以及自噬现象的临床意义。 关键词自噬;凋亡;肿瘤 中图分类号 Q25;R979.1文献标志码A 文章编号1673-7806(2012)03-236-04 作者简介 孙雅婧,女,硕士生E-mail:yj7782@https://www.wendangku.net/doc/521787952.html, 通讯作者郭青龙,男,教授,博士生导师,研究方向:肿瘤药理学 E-mail:anticancer_drug@https://www.wendangku.net/doc/521787952.html, 收稿日期 2012-03-14 修回日期2012-03-26* 图1自噬的基本过程[2] Jun;20(3) 236

哺乳动物细胞悬浮驯化方法研究进展

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/521787952.html, 哺乳动物细胞悬浮驯化方法研究进展 作者:陆陈晨谭树华 来源:《科学与财富》2018年第13期 摘要:哺乳动物细胞表达系统是药用蛋白的主要表达方式,传统的贴壁细胞培养有诸多不利,本文介绍常用的贴壁细胞悬浮驯化的方法,通过将贴壁细胞驯化成悬浮细胞,提高哺乳动物细胞表达水平,降低生产成本。 关键词:哺乳动物细胞;驯化;无血清培养 重组蛋白表达是研究蛋白质功能与结构、药物筛选以及后续应用的关键环节,常规的蛋白表达系统有原核表达和真核表达两大类。现代医药工业的快速发展需要重组蛋白拥有接近天然蛋白分子的复杂结构、理化性质和生物功能,特别是糖蛋白及抗体类药物。这就要求表达的重组蛋白需要正确的翻译后修饰、组装和折叠,这是原核表达系统所欠缺的[1-2]。真核表达系统包括酵母表达系统、昆虫杆状病毒表达系统和哺乳动物细胞表达系统,其中以哺乳动物细胞表达系统较为常用。 1 贴壁细胞表达外源蛋白的缺点 传统细胞培养或表达外源重组蛋白采用贴壁细胞进行表达,这种表达方式虽然操作简便,但细胞密度和表达量较低,并且培养时需要加入血清,亦具很多缺点[3]: 1.1 血清组分复杂,含有多种杂蛋白不利于目的蛋白纯化; 1.2 血清批间差异较大,不同批次的血清浓度不稳定,影响工艺的连贯性; 1.3 血清中可能携带有未充分灭活的动物病毒或支原体,有细胞污染和传染人类的风险。 2 细胞无血清悬浮培养的优势 细胞无血清悬浮培养由于具有培养基的化学成分限定、批间产品质量稳定、简化下游生产、生理环境易于控制等优点,在重组蛋白表达、单克隆抗体制备和疫苗生产等中应用广泛。 3 贴壁细胞驯化成悬浮细胞的方法 3.1 分子生物学手段改造 贴壁细胞驯化成悬浮细胞通常有两种方法,一种是通过分子生物学手段,改造贴壁细胞。Noelle-Anne Sunstrom, Sugiyono 等人通过将编码胰岛素样生长因子 I(IGF-I)和转铁蛋白的基因稳定整合到CHO-K1细胞系的基因组中,使用 lac 操纵子/阻遏子系统调控 IGF-I 基因的表

介绍了噪声抵消的原理和从强噪声背景中自适应滤波提取有用信号的

LMS与RLS自适应滤波算法性能比较 马文民 【摘要】:介绍了自适应滤波器去除噪声的原理和从强噪声背景中采用自适应滤波提取有用信号的方法,并对最小均方(LMS, Least Mean Squares)和递推最小二乘(RLS, Recursive Least Squares)两种基本自适应算法进行了算法原理、算法性能分析。计算机模拟仿真结果表明,这两种算法都能通过有效抑制各种干扰来提高强噪声背景中的信号。检测特性相比之下,RLS 算法具有良好的收敛性能,除收敛速度快于LMS算法和NLMS算法以及稳定性强外,而且具有更高的起始收敛速率、更小的权噪声和更大的抑噪能力。 【关键词】:自适应滤波;原理;算法;仿真 引言: 自适应滤波是近30年以来发展起来的一种最佳滤波方法。它是在维纳滤波,kalman滤波等线性滤波基础上发展起来的一种最佳滤波方法。由于它具有更强的适应性和更优的滤波性能。从而在工程实际中,尤其在信息处理技术中得到广泛的应用。自适应滤波的研究对象是具有不确定的系统或信息过程。"不确定"是指所研究的处理信息过程及其环境的数学模型不是完全确定的。其中包含一些未知因数和随机因数。任何一个实际的信息过程都具有不同程度的不确定性,这些不确定性有时表现在过程内部,有时表现在过程外部。从过程内部来讲,描述研究对象即信息动态过程的数学模型的结构和参数是我们事先不知道的。作为外部环境对信息过程的影响,可以等效地用扰动来表示,这些扰动通常是不可测的,它们可能是确定的,也可能是随机的。此外一些测量噪音也是以不同的途径影响信息过程。这些扰动和噪声的统计特性常常是未知的。面对这些客观存在的各种不确定性,如何综合处理信息过程,并使某一些指定的性能指标达到最优或近似最优,这就是自适应滤波所要解决的问题。 在这几十年里,数字信号处理技术取得了飞速发展,特别是自适应信号处理技术以其计算简单、收敛速度快等许多优点而广泛被使用。它通过使内部参数的最优化来自动改变其特性。自适应滤波算法在统计信号处理的许多应用中都是非常重要的。 在工程实际中,经常会遇到强噪声背景中的微弱信号检测问题。例如在超声波无损检测领域,因传输介质的不均匀等因素导致有用信号与高噪声信号迭加在一起。被埋藏在强背景噪声中的有用信号通常微弱而不稳定,而背景噪声往往又是非平稳的和随时间变化的,此时很难用传统方法来解决噪声背景中的信号提取问题。自适应噪声抵消技术是一种有效降噪的方法,当系统能提供良好的参考信号时,可获得很好的提取效果。与传统的平均迭加方法相比采用自适应平均处理方法还能降低样本数量。 1自适应滤波器的基本原理 所谓的自适应滤波,就是利用前一时刻以获得的滤波器参数的结果,自动的调节现时刻的滤波器参数,以适应信号和噪声未知的或随时间变化的统计特性,从而实现最优滤波。自适应滤波器实质上就是一种能调节其自身传输特性以达到最优的维纳滤波器。自适应滤波器不需要关于输入信号的先验知识,计算量小,特别适用于实时处理。 由于无法预先知道信号和噪声的特性或者它们是随时间变化的,仅仅用FIR和IIR两种具有固定滤波系数的滤波器无法实现最优滤波。在这种情况下,必须设计自适应滤波器,以跟踪信号和噪声的变化。 自适应滤波器的特性变化是由自适应算法通过调整滤波器系数来实现的。一般而言,自适应滤波器由两部分组成,一是滤波器结构,二是调整滤波器系数的自适应算法。 自适应噪声抵消系统的核心是自适应滤波器,自适应算法对其参数进行控制,以实现最佳滤波。不同的自适应滤波器算法,具有不同的收敛速度、稳态失调和算法复杂度。根据自

线粒体自噬研究概论

线粒体自噬 线粒体自噬研究概论 关于线粒体自噬 线粒体自噬(mitophagy)是指细胞通过自噬的机制选择性地清除线粒体的过程。选择性清除受损伤或功能不完整的线粒体对于整个线粒体网络的功能完整性和细胞生存来说十分关键。 线粒体自噬主要的作用有几个方面: 1.选择性清除功能受损的线粒体 2.选择性调节细胞内线粒体数量 3.通过线粒体影响诸多生理和病理学过程 Fig:The pathways of mitophagy for quality control and clearance of mitochondria Cell Death and Differentiation(2013)20,31–42

线粒体自噬的信号通路 1)Pink/Parkin pathway 2)Bnip3/Nix pathway 3)FUNDC1pathway Fig.Mitophagy pathway:Pink1/Parkin OR Bnip3/Nix Pink1/Parkin pathway:E3泛素连接酶Parkin和蛋白激酶Pink1一起介导了线粒体膜电位下降,引起的线粒体自噬的发生,当线粒体损伤后,线粒体膜电位下降,引起Pink1蛋白在损伤线粒体上的积累,能够吸引Parkin到损伤的线粒体上。Parkin使得线粒体外膜上的很多蛋白发生泛素化,从而能够募集其他一些相关蛋白,介导线粒体自噬的发生。

线粒体自噬 汉恒线粒体自噬研究工具与研究方法 汉恒生物有多种线粒体自噬病毒研究工具可以提供,便于直接感染目的细胞后直观地观察线粒体自噬的变化 一、汉恒线粒体自噬表型研究工具 1)Ad-GFP-LC3腺病毒病毒系统,可高效感染目的细胞,表达GFP-LC3,感染感染后细胞可在荧光显微镜下实时观察自噬的整体水平(由于GFP荧光偏弱,暂停Ad-GFP-LC3销售, 慢病毒单标LV-GFP-LC3荧光正常,正常销售); 2)Ad-HBmTur-Mito腺病毒系统(红光标记),为汉恒生物自主研发的线粒体特异性定位荧光探针(pHBmTur-Mito)可准确定位标记线粒体,结合汉恒独家推出的双荧光LC3细胞自噬腺病毒的使用,即可准确实时地追踪线粒体自噬的动态过程; 使用方法:Ad-GFP-LC3+Ad-HBmTur-Mito共感染目的细胞,confocal检测双荧光共定位的情况,如果共定位,则存在线粒体自噬!(下图说明:红色标记为线粒体,绿色标记自噬小体,二者有共定位时代表自噬发生) 二、汉恒线粒体自噬通路研究工具 1)Ad-Parkin-EGFP 2)Ad-Bnip3-EGFP+Ad-Nix-EGFP 3)Ad-FUNDC1-EGFP

自适应滤波实验报告

LMS 自适应滤波实验报告 : 学号: 日期:2015.12.2 实验容: 利用自适应滤波法研究从宽带信号中提取单频信号的方法。 设()()()()t f B t f A t s t x 212cos 2cos π?π+++=,()t s 是宽带信号,A ,B ,1f ,2f , ?任选 (1)要求提取两个单频信号; (2)设f f f ?+=12,要求提取单频信号()t f 22cos π,研究f ?的大小对提取单频信号的影响。 1. 自适应滤波器原理 自适应滤波器理论是现代信号处理技术的重要组成部分,它对复杂信号的处理具有独特的功能。自适应滤波器在信号处理中属于随机信号处理的畴。在一些信号和噪声特性无法预知或他们是随时间变化的情况下,自适应滤波器通过自适应滤波算法调整滤波器系数,使得滤波器的特性随信号和噪声的变化,以达到最优滤波的效果,解决了固定全系数的维纳滤器和卡尔曼滤波器的不足。 (1) 自适应横向滤波器 所谓自适应滤波,就是利用前一时刻已获得的滤波器参数等结果,自动调节现时刻的滤波器参数,以适应信号和噪声未知或随时间变化的统计特性,从而实现最优滤波。自适应滤波器由两个部分组成:滤波器结构和调节滤波器系数的自适应算法。自适应滤波器的特点是自动调节自身的冲激响应,达到最优滤波,此算法适用于平稳和非平稳随机信号,并且不要求知道信号和噪声的统计特性。

一个单输入的横向自适应滤波器的原理框图如图所示: 实际上这种单输入系统就是一个FIR 网络结构,其输出()n y 用滤波器单位脉冲响应表示成下式: ()()()∑-=-=1 N m m n x m w n y 这里()n w 称为滤波器单位脉冲响应,令: ()()n i n x x i w w m i i i ,1,1,1+-=-=+=用j 表示,上式可以写成 ∑==N i ij i j x w y 1 这里i w 也称为滤波器加权系数。用上面公式表示其输出,适用于自适应线性组合器,也适用于FIR 滤波器。将上式表示成矩阵形式: X W W X j T T j j y == 式中 [][ ] T Nj j j j T N x x x w w w X W ,...,,, ,...,,2121== 误差信号表示为 X W j T j j j j d y d e -=-= (2) 最小均方(LMS )算法 Widrow 等人提出的最小均方算法,是用梯度的估计值代替梯度的精确值,这种算法简单易行,因此获得了广泛的应用。

自噬现象及其分子机制

发表时间:2011-6-2 来源:《中外健康文摘》2011年第8期作者:刘杉珊李薇[导读] 自噬是真核细胞特有的普遍生命现象,在维持细胞自我稳态、促进细胞生存方面起重要作用。 刘杉珊李薇(吉林大学第一医院血液肿瘤中心吉林长春130021) 【中图分类号】R329 【文献标识码】A【文章编号】1672-5085 (2011)8-0448-04 【摘要】自噬是真核细胞特有的普遍生命现象,在维持细胞自我稳态、促进细胞生存方面起重要作用,广泛参与多种生理和病理过程。自噬与细胞卫士p53的关系密切,目前已成为肿瘤研究中的一个新热点。本文对自噬的概念、生物学特性、自噬过程及其信号调控、以及与p53的关系作以概述,同时简要概述了目前自噬的研究方法和检测方法并提出问题和展望,为进一步研究自噬奠定基础。 【关键词】自噬分子机制p53 近年来,自噬作为II型程序性细胞死亡,越来越成为除凋亡之外备受关注和研究的领域。目前自噬不仅被证实是一种细胞自我死亡的方式,同时也是一种细胞的自我保护机制,在肿瘤、老化和神经退化等细胞增殖和死亡紊乱疾病中发挥着重要的作用。因此通过对自噬的发生过程、分子机制、信号调控、及与细胞卫士P53之间关系的总结,为进一步研究其机制调控和临床应用奠定坚实的基础。 1 自噬的概念 自噬又称为II型程序性细胞死亡(type II programed cell death)是以胞质内出现双层膜结构包裹长寿命蛋白和细胞器的自噬体为特征的细胞“自我消化”的一系列生化过程。正常细胞内的物质主要有两种降解途径,一种通过蛋白酶体被降解,另一种是通过自噬作用。自噬主要降解细胞质的长寿命蛋白和一些细胞器的降解,这种降解有助于细胞内组分和细胞器的正常更新,而蛋白酶体主要降解胞内的短寿命蛋白[1]。 根据细胞内底物运送到溶酶体腔方式的不同,哺乳动物细胞可分为3种主要方式:大自噬(macroautophagy)、小自噬(microautophagy)和分子伴侣介导自噬(chaperone—mediated autophagy, CMA)。无论大自噬还是小自噬都可以选择性和非选择性吞噬大的物质,CMA为胞浆内蛋白结合到分子伴侣后转运到酶体腔中,被溶体酶消化。由于目前对大自噬及其在疾病发生的作用的研究日益增多,所以本综述着重介绍大自噬。 2 自噬的诱导

哺乳动物自噬研究方法

哺乳动物自噬研究方法 【摘要】 自噬涉及到许多的生理和病理过程,因此,我们越来越需要科学地准确认识,并且量化操控自噬的过程。但是,由于自噬涉及了许多动态复杂的过程,关于它的研究分析经常不正确。在本文中,我们探讨监控自噬以及调控自噬活性的各种方法,主要集中关注哺乳动物中的大自噬。 【简介】 过去的十年中,有大量的研究围绕一个基本的细胞生物学通路“自噬”(希腊语中意味自我吞噬)。一系列进化上保守的基因(最初在酵母中被鉴定)被发现是自噬过程中所必需的,这一发现使得科学家能够去发现大量的自噬的功能,如:维持自身平衡稳态、参与细胞发展和其他生理活动。此外,越来越多的证据证明自噬的失控可能与许多哺乳动物的疾病发生有关。因此,科学家们迫切需要能够准确的检测自噬和研究在不同生物学进程中的功能的方法,特别是在哺乳动物系统。 在哺乳动物自噬的研究历史中一直有两个主要的困扰。首先的挑战在于如何将“一个动态的进程”和“静态的测量”进行捕获,并且这个固有的局限性与基于这些测量作出的生物学推论相关。第二个挑战在于将“形式”与“功能”分离,并且避免在给定的生理条件下,基于自身检测到(或没有)导致的将生理功能归至自噬的这个常见陷阱。这两个挑战可能导致了在我们研究哺乳动物自噬功能的历史中的许多误解。例如,一些神经退行性和肌退化性疾病最初被认定的结果,至少一部分被认为是由于自噬的增加(基于显微镜下观察到通路中早期的中间产物的增加)。然而实际上,早期中间产物的蓄积在这些疾病中代表着后阶段自噬通路的阻滞。自噬的一个常见的形态特征是细胞的垂死状态,但这也被错误的认为是一种细胞死亡通路,然而,现在似乎已经很明确自噬的主要功能是帮助细胞抵抗各种“生死攸关”的应激条件并使细胞存活。 这些哺乳动物自噬研究中的历史挑战部分已经通过将阐述自噬分子机制的最新进展运用到新的自噬研究的方法被克服。因此,在过去的十年里,许多新的技术被发明,用于动态监控自噬和通过调控自噬来明确其在给定的细胞状态下的功能。本文的目的在于提供一个重要的关于目前可行的研究哺乳动物自噬的技术和这些技术在解释过程中的限制的概述。更多的各种技术的细节信息可以再其他综述中获得。 自噬的基础知识 自噬是一般用于描述细胞内物质包括细胞器到溶酶体中降解的过程。在自噬的三种类型中(大自噬、小自噬和分子伴侣介导的自噬),研究得最多的就是大自噬。分子伴侣介导的自噬是通过伴侣蛋白展开蛋白质,直接将细胞质蛋白转移,穿过溶酶体膜。小自噬涉及溶酶体膜表面的内陷提供一小部分细胞质进入溶酶体内腔。 大自噬(简称自噬)是本文主要关注的通路。这个通路从酵母到哺乳类都呈现保守,它是通过一些特定的细胞器(自噬体)介导的。在初始的诱导阶段,一个小的囊状的称作隔离膜或者延长的吞噬膜,随后封闭一部分细胞质,导致双层膜结构即自噬体的形成。然后自噬体的外膜融合至一个溶酶体(形成自噬溶酶体),导致所封闭的物质和自噬体的内膜共同降

基于RLS算法自适应滤波器要点

基于RLS算法自适应滤波器的设计 摘要 自适应滤波器是统计信号处理的一个重要组成部分。在实际应用中,由于没有充足的信息来设计固定系数的数字滤波器,或者设计规则会在滤波器正常运行时改变,因此需要研究自适应滤波器。凡是需要处理未知统计环境下运算结果所产生的信号或需要处理非平稳信号时,自适应滤波器可以提供非自适应方法所不可能提供的新的信号处理能力。而且其性能通常远优于用常方法设计的固定滤波器。 本文从自适应滤波器研究的意义入手,介绍了自适应滤波器的基本理论思想,具体阐述了自适应滤波器的基本原理、算法及设计方法。自适应滤波器的算法是整个系统的核心。对 RLS算法自适应滤波器做了详细的介绍,采用改进的RLS算法设计自适应滤波器,并采用MATLAB进行仿真,通过实验结果来体现该滤波器可以根据信号随时修改滤波参数,达到动态跟踪的效果,使滤波信号更接近于原始信号。 关键词:自适应滤波器,RLS算法,噪声消除,FIR

第1章绪论 1.1 课题研究意义和目的 滤波技术是信号处理中的一种基本方法和技术,尤其数字滤波技术使用广泛,数字滤波理论的研究及其产品的开发一直受到很多国家的重视。 对自适应滤波算法的研究是当今自适应信号处理中最为活跃的研究课题之一。Windrow等于1967年提出的自适应滤波系统的参数能自动的调整而达到最优状况,而且在设计时,只需要很少的或根本不需要任何关于信号与噪声的先验统计知识。这种滤波器的实现差不多像维纳滤波器那样简单,而滤波器性能几乎如卡尔曼滤波器一样好。自适应滤波器与普通滤波器不同,它的冲激响应或滤波参数是随外部环境的变化而变化的,经过一段自动调节的收敛时间达到最佳滤波的要求。自适应滤波器本身有一个重要的自适应算法,这个算法可以根据输入、输出及原参量信号按照一定准则修改滤波参量,以使它本身能有效的跟踪外部环境的变化。因此,自适应数字系统具有很强的自学习、自跟踪能力和算法的简单易实现性。 自适应滤波技术的核心问题是自适应算法的性能问题,提出的自适应算法主要有最小均方(LMS)算法、递归最小二乘(RLS)算法及相应的改进算法如:归一化(NLMS)算法、变步长(SVSLMS)算法、递归最小二乘方格形(RLSL)算法等。这些算法各有特点,适用于不同的场合。研究自适应算法是自适应滤波器的一个关键内容。递归最小二乘(RLS)算法是线性自适应滤波算法中最基本的两类算法之一,由于基于LMS准则的自适应滤波算法的收敛速度通常较慢,有些在调整过程种的延时也较大。为了克服LMS的算法,我们采用在每个时刻对所有已输入信号重估的平方误差之和最小这样的准则,即RLS算法。RLS算法复数乘法正比于2k,使其自适应速度更快。目前应用最多的是系统辨识、回波消除、自适应谱线增强、自适应信道均衡、语音线性预测、自适应天线阵等诸多领域。 1.2 国内外研究发展状况 自适应滤波的基本理论通过几十年的发展已日趋成熟,近十几年来自适应滤波器的研究主要针对算法与硬件实现。算法研究主要是对算法速度和精度的改

自噬现象及其分子机制的研究进展

自噬现象及其分子机制的研究进展 发表时间:2011-06-02T10:04:12.903Z 来源:《中外健康文摘》2011年第8期作者:刘杉珊李薇 [导读] 自噬是真核细胞特有的普遍生命现象,在维持细胞自我稳态、促进细胞生存方面起重要作用。 刘杉珊李薇(吉林大学第一医院血液肿瘤中心吉林长春 130021) 【中图分类号】R329 【文献标识码】A【文章编号】1672-5085 (2011)8-0448-04 【摘要】自噬是真核细胞特有的普遍生命现象,在维持细胞自我稳态、促进细胞生存方面起重要作用,广泛参与多种生理和病理过程。自噬与细胞卫士p53的关系密切,目前已成为肿瘤研究中的一个新热点。本文对自噬的概念、生物学特性、自噬过程及其信号调控、以及与 p53的关系作以概述,同时简要概述了目前自噬的研究方法和检测方法并提出问题和展望,为进一步研究自噬奠定基础。 【关键词】自噬分子机制 p53 近年来,自噬作为II型程序性细胞死亡,越来越成为除凋亡之外备受关注和研究的领域。目前自噬不仅被证实是一种细胞自我死亡的方式,同时也是一种细胞的自我保护机制,在肿瘤、老化和神经退化等细胞增殖和死亡紊乱疾病中发挥着重要的作用。因此通过对自噬的发生过程、分子机制、信号调控、及与细胞卫士P53之间关系的总结,为进一步研究其机制调控和临床应用奠定坚实的基础。 1 自噬的概念 自噬又称为II型程序性细胞死亡(type II programed cell death)是以胞质内出现双层膜结构包裹长寿命蛋白和细胞器的自噬体为特征的细胞“自我消化”的一系列生化过程。正常细胞内的物质主要有两种降解途径,一种通过蛋白酶体被降解,另一种是通过自噬作用。自噬主要降解细胞质的长寿命蛋白和一些细胞器的降解,这种降解有助于细胞内组分和细胞器的正常更新,而蛋白酶体主要降解胞内的短寿命蛋白[1]。 根据细胞内底物运送到溶酶体腔方式的不同,哺乳动物细胞可分为3种主要方式:大自噬(macroautophagy)、小自噬(microautophagy)和分子伴侣介导自噬(chaperone—mediated autophagy, CMA)。无论大自噬还是小自噬都可以选择性和非选择性吞噬大的物质,CMA为胞浆内蛋白结合到分子伴侣后转运到酶体腔中,被溶体酶消化。由于目前对大自噬及其在疾病发生的作用的研究日益增多,所以本综述着重介绍大自噬。 2 自噬的诱导 当细胞受到饥饿、高温、低氧及荷尔蒙等外界刺激, 或细胞器的损坏、突变蛋白的积聚及微生物的侵袭等应激时, 可引起细胞自噬的发生。雷帕霉素靶点TOR蛋白激酶(target of rapamycin)作为细胞中氨基酸、ATP和激素的感受器, 是调控细胞生长的关键因子之一,其是细胞氮水平的负调节剂,参与自噬反应的调节[3]。研究表明, TOR对自噬反应的调节与细胞的营养条件有关,当营养充足时, 细胞中TOR被激活而抑制自噬,而当细胞处于饥饿状态时, TOR被抑制而促进自噬。在哺乳动物细胞中又有Tor蛋白,同时Tor蛋白也随着周围环境的改变来调节自噬但是调节机制要较酵母细胞复杂。在哺乳动物细胞中mTor的上游负调节有I型PI3K激酶,PDK1和AKt/PKB,而PTEN能拮抗PI3K而促进自噬。同时伴随着自噬的发生。TOR 的失活引起Atg结构的改变, 如Atg13p部分去磷酸化, 在营养充足时Atg13可高度磷酸化而不易于Atg1激酶结合从而抑制自噬发生。相反,在细胞处饥饿状态时Atg13可很快与Atg1结合,从而增加自噬。同时mTor可增强与Atg17p和Atg1p之间的相互作用,从而调节其激酶活性。 3 自噬过程 自噬其发生过程大致分为3个阶段:(1)在饥饿、氧化应激损伤等情况下,粗面内质网的非核糖体区域、高尔基体等来源的自噬体膜脱落形成杯状分隔膜,包绕在被降解物(如蛋白质降解产物,细胞器和核糖体等)周围[3,4] ;(2)分隔膜逐渐延伸,将要被降解的胞浆成分完全包绕形成双层膜自噬体;(3)自噬体通过细胞骨架微管系统运输至溶酶体,与之融合形成自噬溶酶体并降解其内成分,自噬体膜脱落再循环利用。因此自噬可被视为细胞的“回收工厂”,其不仅促进能量的利用同时转运无功能的蛋白和细胞器。而调节这个复杂的过程的分子水平有五个关键阶段[5]:(1)形成吞噬泡(2)Atg5-12复合物与Atg16L并且多聚化(3)LC3形成并且插入吞噬泡膜(4)包绕预被降解物(5)自噬体与溶酶体融合。 3.1吞噬泡的形成 酵母细胞的吞噬泡膜形成于PAS,而哺乳动物细胞吞噬泡膜来其于内质网[6,7],高尔基体[3,8,9]等,甚至可能在严密调控下来源于细胞核[10]。酵母细胞形成吞噬泡膜需要Atg1激酶与Atg13和Atg17复合物,该复合物可能通过跨膜蛋白Atg9补充脂质而促进吞噬泡膜的扩增[4,11]。这个过程可通过Tor激酶调节,其磷酸化Atg13从而阻止其与Atg1激酶作用[13]哺乳动物细胞吞噬泡的形成过程仍需要进一步研究。III型PI3K激酶,Vps34和Atg6/Beclin-1在哺乳动物细胞的吞噬泡形成和自噬的作用已经很好的认识。Vps34参与细胞膜的形成,但其需要与Beclin-1和其他调控蛋白来选择性的参与自噬过程[14]。PI3P在吞噬泡的延伸和不断补充Atg蛋白过程中起重要作用,Vps34与PI3K以PI为底物获得PI3P过程中,Vps34是十分重要的[15]。Vps34与Beclin-1作用可增加PI3P的水平。其他与Vps34与Beclin-1复合物结合促进自噬调节蛋白为UCRAG,BIF-1,Atg14L和AMBRA[16,17] ,或抑制自噬蛋白Rubicon, Bcl-2[18,19]. Beclin-1与Bcl-2结合可破坏Beclin-1与Vps34的作用,所以Beclin-1与Bcl-2,Bcl-XL作用与内质网可抑制自噬[21]。 3.2 Atg5-Atg12复合物形成 由Atg3、Atg5、Atg7、Atg10、Atgl2和LC3(Microtubule—associated protein 1 light chain 3,MAP1-LC3)参与组成的两条泛素样蛋白加工修饰过程,在Atg 12结合过程和LC3修饰过程起着至关重要的作用。有的两个泛素样蛋白系统参与形成Atg5-Atg12复合物和LC3, Atgl2首先由El样酶Atg 7活化,之后转运至E2样酶Atgl0,最后与Atg5结合,形成自噬体前体。Atg5-12复合物与Atg16L结合形成Atg5、Atgl2和Atgl6L 以复合物形式存在,这种结合一方面促进了自噬泡的伸展扩张,使之由开始的小囊泡样、杯样结构逐渐发展为半环状、环状结构;另一方面,Atg5复合物与自噬泡膜的结合还促进了LC3-向自噬泡的募集。Atg5-12复合物不依赖于自噬的作用,一旦自噬体形成,Atg5-Atgl2-Atgl6L复合物就脱离胞膜,使之Atg5-12复合物不是自噬的标志物。 3.3 LC3形成 第二条泛素样蛋白加工修饰过程参与LC3B 的形成,LC3B由哺乳动物细胞Atg8同源染色体编码。LC3B 被Atg4分解,生成LC3B-I,并暴露出其羧基末端的甘氨酸残基。同样LC3B-I也被E1样酶Atg7活化,转运至第二种E2样酶Atg3,并被修饰成膜结合形式LC3B-II。LC3B-II定位于前自噬体和自噬体,使之成为自噬体的标志分子。一旦自噬体与溶酶体融合,自噬体内的LC3II即被溶酶体中的水解酶降解。哺乳动物

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