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蛋白修饰与自噬起始新关系——核内外蛋白互作 摘要：细胞自噬的研究是目前生物也学领域热点之一。细胞自噬是一种进化上保守的，通过吞噬降解自身大分子物质或细胞器来维持细胞生存的活动。随着研究的深入，已经发现大量与细胞自噬起始有关的因子，在实验中发现，自噬起始因子LC3对自噬过程有重要的调节作用，自噬起始因子LC3够在细胞核内被去乙酰化酶Sirt1去乙酰化，进而与核蛋白DOR结合转运至胞质内发挥自噬起始功能。本文将从细胞自噬的简介、自噬起始因子LC3检测及自噬过程中核内外蛋白互作等方面揭示蛋白修饰与自噬起始新关系。 关键字：自噬；LC3；GFP-LC3转染体；互作 细胞自噬 自噬是指一些需降解的蛋白质和细胞器等胞浆成分被包裹，并最终运送至溶酶体降解的过程，自噬性降解产生的氨基酸和其他一些小分子物质可被再利用或产生能量。自噬大致被分为以下三种:巨自噬(macroautophagy)、微自噬(microautophagy)和分子伴侣介导的自噬(chaperone-mediated autophagy)。【马泰,孙国平,李家斌.细胞自噬的研究方法[J].生物化学与生物物理进展.2012,39(3):204-209】细胞正常情况下很少发生自噬，当存在诱发因素，细胞保持了一种很低的、基础的自噬活性以维持自稳，以利于细胞快速适应恶劣环境。诱发细胞自噬的因素有很多，根据细胞所处环境及自噬发生的程度不同，可以分为细胞内因素和细胞外因素。其中细胞内的因素有细胞代谢压力、衰老或破损的细胞器、折叠错误或聚集的蛋白质等。与细胞内因素相比，细胞外因素对自噬的发生影响更强烈，是细胞应对外界刺激的一种保护反应。缺少营养物质或能量、受到氧胁迫等情况下，细胞的自噬水平在短时间内剧烈升高。【王雄,谭璐.自噬研究进展[J].亚太传统医药.2010(10):144-145】 自噬主要有三大功能:1)自噬是营养缺陷下的细胞适应性反应，通过其降解产物来合成氨基酸以及其它一些新陈代谢和生物合成所必需的元素。2)自噬也可以被看作是一种维持内环境稳定的机制，包括再生老化的蛋白质、过氧化物酶、线 粒体以及调节内置网的大小，清除不需要的和损伤的细胞器和分子。3)自噬在特定的组织中还有特殊的功能:如参与肺泡II型细胞表而活性物质在细胞内合成:在红细胞成熟过程中负责清除线粒体、核糖体等，在红细胞成为双凹状形态过程中起重要作用。【高冬梅.细胞自噬分子机制以及与肿瘤及肿瘤治疗的研究进展[J].热带病与寄生虫学.2007(01):62-64】 自噬发生的过程 自噬发生需要经过以下几个阶段:自噬前体形成;自噬前体延长包裹自噬的底物，自噬体形成;自噬体与溶酶体融合完成底物降解。 当细胞接受自噬诱导信号后，在细胞质中形成一个杯状的双层膜结构的自噬前体，自噬前体在一些自噬蛋白的作用下逐渐延长延长的自噬前体，包裹降解底物，最终形成完全闭合的泡状自噬体。最后，自噬体通过胞内运输系统到达溶酶体，自噬体外膜和溶酶体膜融合，并在溶酶体的水解酶作用下将其包裹物降解。二者的内容物合为一体，自噬体中的物质也被降解，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。【方梦蝶,刘波,刘伟.自噬的分子细胞机制研究进展[J].中国细胞生物学学报.2012,34(4):382-390】 3.自噬起始因子LC3 自噬过程由一系列自噬相关蛋白(Atg蛋白)介导完成，这些蛋白质在自噬体形成的不同阶段发挥作用。微管相关蛋白1轻链3(microtubule associatedprotein 1 light chain 3,MAPl LC3,LC3)是哺乳动物中酵母自噬相关基因atg8的同源体，是自噬起始因子。细胞内存在两种形式的LC3蛋白:LC3-Ⅰ和LC3-II。LC3蛋白在合成后,被Atg4蛋白酶切去C末端120位以后的氨基酸序列，暴露出120位的甘氨酸残基，形成胞浆型LC3（即LC3-I）LC3-I散在分布于细胞浆内。自噬发生时LC3-I可被招募至自噬体膜上，LC3-I会酶解掉一小段多肽，转变为LC3-II并定位于自噬体内膜和外膜Atg蛋白不同(仅在自噬过程的某一阶段发挥作用)，LC3- II始终稳定地保留在自噬体膜上直到与溶酶体融合，因此被用来作为自噬体的标记。LC3-II/I比值越大，自噬水平越高。【眭怡群,冯一中.自噬相关基因LC3 , Beclin-1与凋亡相关基因p53、BCL-2在大肠癌中的表达及意义[J].临床与实验病理学杂志.2012,28(3):282-286.】 LC3-I在胞浆内弥散分布，LC3-II聚集于自噬体膜上，通过免疫荧光的方法检测内源性LC3-或转染GFP-LC3融合蛋白的表达，自噬诱导后的细胞表现为点状聚集增多。理论上，观察到的点状聚集的数目即为自噬体的数量，