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细胞凋亡异常与疾病. Dysfunction Apoptosis and Disease. 本章内容. 1 、概述 2 、细胞凋亡的发生与发展 3 、细胞凋亡的调控 4 、细胞凋亡异常与疾病. (General introduction). 1. 概述. 1.1 概念 细胞凋亡 ( apoptosis,Apo ): 基因调控下细胞的有序死亡。 程序性细胞死亡 (programmed cell death ,PCD). 1.2. Apo. 的特征. 1. 2.1. Apo. 的形态学特征.
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细胞凋亡异常与疾病 Dysfunction Apoptosis and Disease
本章内容 1、概述 2、细胞凋亡的发生与发展 3、细胞凋亡的调控 4、细胞凋亡异常与疾病
(General introduction) 1.概述 1.1 概念 细胞凋亡(apoptosis,Apo): 基因调控下细胞的有序死亡。 程序性细胞死亡(programmed cell death ,PCD)
1.2. Apo. 的特征 1. 2.1. Apo.的形态学特征 1.2. 2 Apo.的生化特征
淋巴细胞中的凋亡小体,部分细胞核浓缩成由致密的染色质构成的靠近细胞外周的新月形,部分细胞核浓缩成小球状淋巴细胞中的凋亡小体,部分细胞核浓缩成由致密的染色质构成的靠近细胞外周的新月形,部分细胞核浓缩成小球状
Basic Features of Apoptotic Cells Cell membrane
2. Apo.的发生与发展 2.1 信号传递阶段 2.2 中央调控阶段 2.3 效应阶段
2.1. 信号传递阶段 2.1.1. 膜受体途径 (1) G蛋白途径 激素,生长因子,化学剂 + 受体 GP AC cAMP 激活核酸酶 凋亡
(2) 酶蛋白途径 典型代表是酪氨酸蛋白激酶(PTK) GF, CK PTK 酪氨酸磷酸化
(3) 死亡受体途径 死亡受体: Fas(Apo-1, CD95)( factor asossiated suisase ), TNFR 死亡配体:FasL 和TNF
死亡受体( death receptor,DR) 一类通过与相应配体结合, 传递细胞凋亡信号的细胞膜蛋白。 TNFR超家族 TNFR Fas(APO-1或CD95) DR3(APO-3、TRAMP、LARD或wsl-1) DR4(TRAIL-R1) DR5(APO-2、TRAIL-R2、KILLER)
Pro-caspase 3 caspase recruitment domain,CARD Pro-casp-9 Pro-casp-9 Apaf-1 caspase 3 Cytochrome C ATP Pro-casp-9 ATP apoptosome 凋亡相关因子1(apoptosis-associated factor 1) 凋亡酶体(apoptosome)
2.2 中央调控阶段 2.2.1 Caspase 蛋白酶 半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶(cysteinyl containing aspartate –specific protease, Caspase ,又称半胱天冬酶)。 C代表半胱氨酸蛋白酶 ( cysteine protease), aspase 代表在天冬氨酸 (aspartic acid) 之后切割蛋白的能力。目前发现14个成员, 分3个亚家族。
活 化 大亚基(~20KD) 小亚基 (~10KD) prodomain Caspase前体 大亚基(~20KD) 小亚基 (~10KD) (p20/p10)2
Pro-CASPASE-3 上游CASPASE 下游CASPASE
2.2.1.1 Caspase 分类 Teble Names and Classify in Caspase Family
2.2.1.2 Caspase 蛋白酶的激活 (Caspases cascade system)
(1) 死亡受体途径: 配体(病毒, TNF等)+ DR Pro-caspaase-8 Apoptosome Pro-caspase-6 Caspase-8 Pro-caspase-7 Caspase-6 Pro-caspase-3 Caspase-7 Caspase-3
(2) 线粒体途径 活性氧, 毒素, 缺血等 线粒体释放Cyt.C + Apaf-1 pro-caspase-9 Caspase-9 Caspase-3 Pro-caspase-3
2.2.2 核酸内切酶激活 核酸内切酶: 一类Ca2+/Mg2+依赖性酶,胞内Ca2+、Mg2+浓度升高,激活该酶。
2.3 细胞结构改变(效应阶段) (1) 核酸内切酶激活,切割DNA成片段; (2) caspases灭活细胞内酶,细胞死亡。
Caenorhabditis elegans 1091 131 960 细胞的凋亡至少受14个基因的控制
CED-9 CED-4 CED-3
3.1 P53基因: 编码的蛋白分子量为53KD. 生物学功能:细胞周期阻滞,诱导凋亡和促进分化, “分子警察”。
3.2 Fas/Apo-1 ( CD95)基因: 编码的蛋白分子量是45KD 功能:主要存在免疫细胞, 当其与Fas L结合后,引起 细胞凋亡。 3.3 c-myc 基因: 调控细胞增殖, 促进细胞凋亡。
3.4 B-细胞淋巴瘤/白血病-2基因 (B-cell lymphoma /leukemia-2 gene, bcl-2):1985年从人滤泡性淋巴瘤t (14:18) 染色体易位断裂点分离. 抑制细胞凋亡.
4. Apo. 与疾病 退行性变:老年痴呆症 免疫缺陷:AIDS 4.1 Apo.异常 肿瘤 自身免疫病:系统性红斑狼疮 4.2 病毒感染与细胞凋亡 4.2.1 抑制宿主细胞凋亡的病毒
4.2.2 引发宿主细胞凋亡的病毒 4.2.2.1 人类免疫缺陷病毒(HIV) 4.2.2.2 流感病毒 4.2.2.3 巨细胞病毒(CMV) 4.2.2.4 脊髓灰质炎病毒, 鸡贫血病毒(CAV)