化学基因组学和化学蛋白质组学用于细胞自噬研究.pdfVIP

《生命的化学》2012 年32 卷5 期 ●新技术 新方法 · 471 · · CHEMISTRY OF LIFE 2012，32(5) 文章编号: 1000-1336(2012)05-0471-05 化学基因组学和化学蛋白质组学用于细胞自噬研究 罗继壮 苗俊英 山东大学生命科学学院，济南250100 摘要：化学基因组学和化学蛋白质组学作为后基因组时代的新技术，是以化学小分子为工具，对细胞的生理过程进行精确干 扰，研究有机体和细胞的功能，同时也是新药开发的重要手段。本文综述了化学基因组学和化学蛋白质组学在自噬相关靶点的 特异性小分子的发现，及小分子在自噬机理研究中的应用。 关键词：化学基因组学；化学蛋白质组学；化学遗传学；自噬；小分子 中图分类号：Q2-33 真核细胞有两套主要的降解系统，即蛋白酶体 源物LC3 的修饰对于自噬小体的形成是必需的。 系统和溶酶体系统。蛋白酶体系统具有较高的选择 LC3- Ⅰ能被Atg7激活，然后传递给Atg3 ，随后修饰 性，通常情况下蛋白酶体仅识别泛素化的物质，泛 [4] 成LC3- Ⅱ 。LC3- Ⅱ定位于前自噬小体和自噬小体膜 素化物质主要为短寿命蛋白。而自噬是溶酶体途径 上，是目前公认的自噬小体的一个特异性标记物。 蛋白降解的主要方式之一，主要负责细胞内长寿命 自噬失调与多种疾病的发生发展有关，如肿 蛋白及损伤或衰老细胞器的降解。细胞外的物质， 瘤、神经退行性疾病、自身免疫性疾病和感染性疾 如病原体等以及质膜蛋白可以通过胞吞作用进入细 [5] 病等 。增强及抑制巨自噬，对机体对抗肿瘤、神经 胞，进而通过自噬降解。自噬使细胞实现物质的动 [6] 退行性疾病、感染、心肌缺血损伤都有帮助 。在不 态循环，在细胞处于饥饿、缺氧、衰老、病原体感 同自噬相关疾病中，增强或是抑制自噬可延缓疾病 [1] 染等状态时维持细胞内环境稳态 。一般来说，自噬 进展，目前尚不十分确定。因此，必须全面了解自 [2] 受细胞营养状态、能量水平 和生长因子 如胰岛素 噬在机体中的生理及病理性角色。为研究基因及其 ( ) 三方面的调控。 产物的生物学功能，运用建立在遗传学基础上的基 根据细胞质组分运送进溶酶体的方式不同，可将 因敲除技术是目前揭示蛋白质在生物体内功能最有 自噬分为巨自噬 、微自噬 [7] (macroautophagy) (microauto- 效的手段，但操作难度大，且结果有时较难解释 。 phagy) 和分子伴侣介导的自噬(chaperone-mediated 利用化学基因组学、化学蛋白质组学手段筛选调节 autophagy, CMA) 。在巨自噬