细胞自噬基础知识(二)

细胞自噬分类2（依据自噬对降解底物cargo的选择性）

非选择性自噬：

细胞内细胞器随机运输到溶酶体降解。
     营养不足；基础自噬（营养丰富）

选择性自噬：

对降解的底物蛋白具有专一性，包括线粒体自噬（mitophagy）、过氧化物酶体自噬（pexophagy）、内质网自噬（reticulophagy）、核糖体自噬（ribophagy）、病原体自噬（xenophagy，针对入侵的细菌）、针对聚集的蛋白的自噬（aggrephagy）等。
     Cargo标记：通常是Ub链，由自噬受体（autophagy receptors，如p62，又称SQSTM1）识别，通过与LC3相互作用，运输到吞噬泡（phagophore，或称隔离膜）内。

下图展示了p62的二聚化与隔离（sequestration）作用。在氧化应激状态下，p62首先通过隔离Keap1，使Nrf2游离出来，随后Nrf2进入细胞和激活下游抗氧化应激元件（ARE），而Keap1与p62形成的复合体随后被运输至自噬体降解。此为Keap1-Nrf2-ARE信号通路激活的一种方式。

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A图为非选择性自噬，BCD图为选择性自噬的三个例子。

B图

LC3结合p62介导泛素化蛋白（错误折叠蛋白等）隔离到自噬体，涉及细胞存活、细胞凋亡、抗氧化应激三个机制。

C图

线粒体损伤，膜电位丧失，PINK1积累，Pakin转位到线粒体上，泛素化外膜的蛋白，线粒体自噬。

PINK1、 Pakin突变与帕金森病相关。

D图

细菌侵入，p62、NDP52、OPTN介导自噬隔离。

选择性自噬三种选择机制，以线粒体自噬为例，重点是被LC3识别。

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细胞自噬的生理和病理作用

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参考文献

Mizushima N , Komatsu M . Autophagy: Renovation of Cells and Tissues[J]. Cell, 2011, 147.

Kimmelman AC, White E .  Autophagy and Tumor Metabolism [J]. Cell Metabolism, 2017, 25.

Dikic  I , Elazar Z . Mechanism and medical implications of mammalian autophagy[J]. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 2018, 19.

Beth L and Guido K. Biological Functions of Autophagy Genes: A Disease Perspective [J]. Cell, 2019, 176