细胞生物学 教学课件 ppt 作者 李瑶 主编第12章 细胞衰老与凋亡.ppt

凋亡早期的细胞膜损伤 细胞凋亡早期，位于细胞膜内侧的磷脂酰丝氨酸（PS）迅速翻转到细胞膜外侧，使得PS 暴露在细胞膜表面，可以用PS 与抗凝血剂Annexin V 的相互作用检测外翻的PS。 。 凋亡小体形成 调亡细胞经核碎裂形成的染色质块，整个细胞通过发芽、起泡等方式形成一个球形的突起，并在其根部绞窄而脱落形成一些大小不等，内含胞质、细胞器及核碎片的小体称为凋亡小体。 参与细胞凋亡的分子 半胱天冬酶家族 Bcl-2家族 凋亡抑制蛋白IAP家族 p53蛋白 半胱天冬酶属于半胱氨酸蛋白酶（cysteine proteases），依赖于半胱氨酸残基的亲和性，并总是在四肽序列中末位天冬氨酸残基后的肽键切断底物，所以命名为半胱天冬酶。已经确定半胱天冬酶家族至少有十四个成员，按其在凋亡反应中的作用可以分两大类，一类参与激活半胱天冬酶家族的其他成员，称为启动半胱天冬酶（initiator caspases），包括半胱天冬酶8、9 、10和1、2、4、5等； 另一类则介导细胞凋亡下游的执行反应称为执行或效应半胱天冬酶（effector or executioner caspases），包括半胱天冬酶3、6、7和14等 。 半胱天冬酶家族 半胱天冬酶的激活 半胱天冬酶级联反应 半胱天冬酶的底物 Bcl-2家族定位于线粒体，成员众多，是细胞凋亡的关键调节因子。其抗凋亡和促凋亡成员协同作用，发挥着细胞凋亡调控的作用。Bcl-2 家族蛋白的一个显著特征是具有Bcl-2 同源结构域(Bcl-2 homology domain，BH)，主要体现在4个保守的区域，即BH1 、BH2 、BH3 、BH4 结构域。其中BH4 是抗凋亡蛋白所特有的结构域，BH3 是与促进凋亡有关的结构域，Bcl-2家族成员可以含有1－4个数量与类型不同的BH结构域。 Bcl-2家族 凋亡抑制蛋白IAP家族 凋亡抑制蛋白（inhibitor of apoptosis protein，IAP）家族是唯一的内源性半胱天冬酶抑制物，包括包括XIAP（X-linked inhibitor of apoptosis protein）、Hiap-1、Hiap-2、NAIP、Survivin、apollon和livin等，广泛存在于许多物种如病毒、真核生物、哺乳动物中，起着抑制细胞凋亡的作用。 凋亡抑制蛋白 IAP家族 p53蛋白 WTP53是一种抑癌基因,所编码的蛋白称为p53蛋白，p53蛋白也是一转录因子，在凋亡发展时也可转位至线粒体，并与热休克蛋白hsp70相互作用。 虽然p53和hsp70相互作用对线粒体膜完整性的影响尚未阐明，但已证明p53的特异地定位于线粒体上就足以诱发细胞凋亡，这称为p53蛋白依赖性凋亡。 p53家族的其他成员p73和p63蛋白，如同p53蛋白一样，也可诱发细胞周期停顿和凋亡。但与p53蛋白间也存在一些重要区别，它们在介导凋亡中的作用尚待研究。 在内源性与外源 性凋亡途径中， p53都发挥重要 作用。 P53调控的基因： PERP、DRS、 FAS 细胞凋亡的机制 死亡受体途径 （外源性途径） CD95/CD95L 途径 TNFR1途径 TRAILR途径 线粒体凋亡途径 （内源性途径） TNFR家族成员均为I型跨膜糖蛋白，它们在胞膜外区含有2-6个约由40个氨基酸残基组成的富含半胱氨酸的结构域(cysteine-rich domain, CRD)。 TNFR超家族 CD95/CD95L 途径 CD95配体（CD95 ligand, CD95L）的结合诱导CD95受体（ FasR ， Apo-1 ）的三聚化，受体的胞内区与接头蛋白（adaptor）FADD蛋白（fas associated death domain）的DD结构域结合。FADD是CD95受体和部分TNF死亡受体家族成员介导信号通路中的胞浆死亡信号衔接蛋白，FADD含有2个结构域,即C端的死亡结构域(death domain，DD)和N端死亡效应结构域(death effect domain, DED)。 TNFR1途径 TRAILR途径 肿瘤坏死因子(TNF)是一种有着极其广泛生物学活性的细胞因子，它有2种特异性受体，其大部分生物学效应是通过TNF受体1(TNFR1)介导。TNFR1涉及促凋亡及抗凋亡2种截然不同的信号传导途径，取决于双方信号水平的强弱对比及作用时机的不同。 肿瘤坏死因子相关的凋亡诱导配体( TNF related apoptosis inducing ligand, TRAIL) 具有高度特异性，通过与细胞膜上的死亡受体结合而激活凋亡信号途径。共有５种受体死亡受体:DR4