自噬现象及其分子机制
细胞自噬的分子机制与调控研究
细胞自噬的分子机制与调控研究
细胞自噬是一种通过降解细胞内受损或多余的蛋白质和细胞器，以维持细胞内稳态的过程。
它的分子机制和调控涉及多个步骤和复杂的信号网络。
一、分子机制
1. 自噬泡的形成：自噬泡是由双层膜结构形成的，包括内层膜和外层膜。
内层膜通常是由溶酶体或内质网等细胞器的一部分形成的，而外层膜则是由细胞膜的一部分形成的。
2. 自噬泡与目标物的结合：自噬泡会识别并包裹细胞内受损或多余的蛋白质和细胞器。
这个过程需要一系列的蛋白复合物和信号分子的参与。
3. 自噬泡的成熟和降解：自噬泡在形成后，会逐渐成熟并降解其内容物。
这个过程需要一系列的酶和蛋白参与，包括溶酶体酶、自噬相关蛋白等。
二、调控
1. mTOR和AMPK途径：mTOR和AMPK是细胞自噬过程中的重要调控因子。
mTOR可以通过抑制自噬的起始阶段来调节自噬，而AMPK则可以通过激活自噬相关蛋白来促进自噬。
2. ULK1和Beclin-1：ULK1和Beclin-1是自噬过程中的关键蛋白，它们在自噬的起始阶段发挥重要作用。
ULK1可以促进自噬相关蛋白的聚集，而Beclin-1则可以促进自噬泡的形成。
3. 营养和压力状态：细胞营养和压力状态也是影响自噬的重要因素。
在营养缺乏或应激条件下，细胞会启动自噬以适应环境变化。
总之，细胞自噬的分子机制和调控是一个复杂而精细的过程，需要多个步骤和信号网络的参与。
对这一过程的研究有助于我们更好地理解细胞的稳态维持机制，并为疾病治疗提供新的思路。
细胞自噬过程的分子调控机制
细胞自噬过程的分子调控机制近年来，细胞自噬被认为是一种极为重要的细胞调节机制，可以对细胞内垃圾、蛋白质聚集体等进行分解。
在此过程中，一些特殊的双膜结构——自噬体，会包裹待降解的物质并将其送至溶酶体分解，这一过程对于维护细胞内标准化运转和稳态具有不可替代的作用。
自噬的调控可以从不同的层面进行，包括转录水平、翻译水平、修饰水平等多个方面。
下面将重点阐述细胞自噬过程的分子调控机制。
1. 参与自噬的原始形态——ATG自噬过程起源于酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae），而酿酒酵母中的autophagy基因被称为ATG基因家族，包括ATG1-ATG32等多个基因。
ATG基因家族编码的ATG蛋白是自噬过程中最先发挥作用的分子，负责自噬前的成分收集和自噬过程的执行。
在细胞自噬开始前，ATG1被活化成ATG1-P，与ATG13形成复合体，接着ATG1-ATG13结合ATG17，一旦这一复合体形成，就开始招募一般一级结构的ATG蛋白（ATG2-ATG10）。
2. mTOR信号通路抑制自噬mTOR是一种重要的代谢传感分子，属于PI3K-related kinase家族，能够对内、外界合成状况进行监测，当细胞处于富营养状态下时，mTOR会被激活，并抑制自噬的发生以促进细胞的合成过程。
而当细胞处于饥饿等压力状态下，mTOR则会被抑制，此时自噬的发生受到调控，并起到保护细胞的作用。
通过一系列的信号转导过程，mTOR可调节上述ATG基因家族的表达和自噬体的形成及其位置和作用。
3. 糖原合成酶和AMPK信号通路参与自噬当细胞缺乏能量供应时，糖原合成酶会被激活，促进细胞内存的糖元合成，进而在ATP+AMP的作用下形成高浓度的磷酸二甲酯（AMP），此时可通过AMPK信号通路的激活增加自噬过程的产生，进而增加细胞的储备，保护细胞不受饥饿的损害。
4. 固有免疫与细胞自噬的相关性固有免疫是维护机体健康不可或缺的保卫机制。
细胞自噬的分子机制与应用
细胞自噬的分子机制与应用细胞自噬是一种重要的细胞代谢途径，通过这种途径，细胞可以将自身的一些蛋白质、复合物和细胞器等进行内部降解，以此来产生能量和新的原材料，以维持细胞的稳定状态。
在细胞自噬的过程中，涉及到了很多复杂的分子机制，我们一起来了解一下。
一、细胞自噬的分子机制1.自噬体的形成细胞自噬的第一步是自噬体的形成。
自噬体是由双层结构的自噬膜所包裹的一个腔体，这种结构是由ATG8和LC3等蛋白质调控的。
当细胞需要进行自噬的时候，ATG蛋白群会逐渐聚集到需要降解的物质旁边，形成一个典型的自噬体。
2.自噬体的合并和内部降解自噬体形成后，需要进行合并，形成大的自噬体，然后通过自噬溶酶体的融合，自噬体内的物质才能够被真正的消化掉。
自噬体与自噬溶酶体的融合受到了许多蛋白质调节，如ATG14、Beclin1 和VPS34等分子。
3.细胞自噬的信号传导途径细胞自噬的信号传导途径非常多样化。
有一部分是通过mTOR 信号通路进行调节的，mTOR是一种特殊的酶，参与到了蛋白质合成和细胞代谢等多种生理过程中。
另外，还有一些独立的信号通路来调节细胞自噬的过程，比如AMPK、PKR、ASK1等信号通路。
二、细胞自噬在生理和病理过程中的应用1.维持细胞稳态细胞自噬可以通过降解一些老化的或者不需要的细胞成分，来维持细胞的稳态，从而延缓细胞的衰老过程。
2.参与免疫过程细胞自噬还可以参与到细胞免疫过程中，调节细胞对于一些病原体的识别和清除。
3.疾病治疗中的应用细胞自噬也可以作为疾病治疗的一种方法。
例如，治疗某些神经退行性疾病时，可以通过增强神经细胞自噬途径来清除不需要的细胞成分，以此来延缓疾病的发展。
4.肿瘤治疗中的应用在肿瘤治疗中，细胞自噬也起到了一定的作用。
通过抑制肿瘤细胞的自噬途径，可以加重肿瘤细胞的凋亡，在一定程度上控制肿瘤的扩散和发展。
细胞自噬是细胞代谢的一种非常基本的途径，在生物的进化过程中扮演了一个重要的角色。
对于了解自噬的分子机制，以及自噬在生理和病理过程中的应用，可以让我们更加深入地认识到人体的生命机理，也可以为未来疾病的治疗提供一些基础的理论和实践支持。
细胞自噬现象及其机制
细胞自噬现象及其机制细胞自噬是一种由细胞自身噬嚼、降解和再利用过时或有害的蛋白质和细胞器的过程。
这个过程对于生物体内细胞稳态的维持至关重要。
自噬是一个高度保守的机制，从酵母到哺乳动物，自噬机制都是存在的，且在不同物种中的细节也有所不同。
自噬是由一系列的自噬基因 (autophagy genes, ATG) 控制的，并在细胞中形成自噬体 (autophagosome)。
自噬体是由细胞膜扩张所形成的孔袋，将细胞发生的过时或有害的蛋白质和细胞器吞噬到其中，然后在与溶酶体融合后实现降解和再利用，最后会释放出原基质，为新的代谢和再生提供原材料。
现在已知自噬与许多疾病的发展有关，包括癌症、肥胖症、糖尿病、神经退行性疾病等。
所以，研究自噬机制对于理解疾病起源和开发新的治疗方法具有重要的现实意义。
细胞自噬的进程主要分为四个步骤分别是：1)分离正在被分解的物质。
2)运输被分解的物质。
3)分解被分离的物质。
4)回收分解产物。
这些步骤都是自噬通路中的一个环节。
其中，自噬体的形成是自噬过程中最重要的步骤之一。
自噬过程中形成的自噬体中具有两个基本的成分，一个是空泡膜和附属蛋白，另一个是降解颗粒内膜和降解酶。
空泡膜是由膜蛋白 (ATGs) 构成的，通常被认为是由内质网起始。
自噬体内所含的降解酶对不同的细胞组分会有不同的消化效力。
具有特异性的降解酶如 Cathepsins、Lamp1 等针对细胞器和蛋白质，而糖化酶则特异性作用于糖类成分。
这些消化产物最终通过溶酶体体外宣出到细胞质中。
目前已知有多个信号途径参与到自噬通路的调控中。
其中有一条比较重要的途径是 mTOR 通路的抑制。
mTOR 通路是哺乳动物细胞中调节产生和降解蛋白质的重要信号通路，且mTOR 通路的抑制是自噬开始的必要前提。
当高度与氨基酸有关的受体蛋白 (G protein-coupled receptor) 与磷酸二酯酶 (GPCR) 结合时，将抑制mTOR 通路，同时丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶 (AMPK) 的激活亦可抑制mTOR，从而启动自噬通路。
细胞自噬过程的分子机制研究
细胞自噬过程的分子机制研究细胞自噬（autophagy）是细胞的一种重要生理过程，通过这个过程可以将细胞内不需要的或老化的物质在溶酶体内降解成小分子化合物，为细胞提供新的营养物质和能量。
自噬过程通常被分为3个步骤：引起自噬体形成的信号，自噬体与裂解体的融合和相关废物的分解和再利用。
其中，细胞自噬过程的分子机制一直是科学研究的热点之一。
近年来，随着研究工具和技术的进步，越来越多的分子机制被揭示出来，这些发现对理解细胞自噬过程的调控及与相关疾病的关系具有非常重要的意义。
下面将针对一些重要的分子机制探讨细胞自噬的调控机制。
一、mTORC1的调控细胞自噬过程随着细胞营养状况的不同而发生明显的变化。
研究发现，mTORC1是一个非常重要的自噬抑制分子，它的活性和自噬的发生是负相关的。
营养丰富的环境中，细胞会通过激活mTORC1抑制自噬的发生，当环境缺乏营养物质时，mTORC1被抑制，自噬过程开始发生。
mTORC1的激活需要一系列因素的参与，如营养物质、生长因子、环境压力等。
Akt和ERK等信号通路均可通过对mTORC1的调控来控制细胞自噬的发生。
此外，AMPK和SPK2也是mTORC1的负调控因子。
二、Atg基因家族的调控除mTORC1外，Atg基因家族也是细胞自噬过程中一个重要的调控因子。
该基因家族共包含31个基因，其中Atg1-Atg10和 Atg12-Atg16L1是自噬体形成过程不可或缺的基因。
Atg基因家族的表达水平也可以影响细胞自噬的发生。
当Atg基因过度表达时，自噬体的形成会增多，而当Atg基因缺失或靶向基因缺失时，自噬体的形成会发生障碍。
三、自噬体的内部分解和再利用Autophagosome和lysosome的融合是自噬体内部分解和再利用的一个重要步骤，这个过程中还涉及到很多基因的调控。
获得国际专利的药物例如，Rab7和Arf6蛋白质参与了自噬体和溶酶体的运输和融合；SNARE蛋白是自噬体与溶酶体融合的关键蛋白；Vps34/Beclin-1和PI3K等酶促反应也对自噬体形成和分解具有重要的调控作用。
细胞自噬的分子机制和生理学意义
细胞自噬的分子机制和生理学意义细胞自噬是一种高度保守的细胞代谢通路，参与细胞内蛋白质降解和废弃物的清除，有重要的生理学意义。
本文将从分子机制和生理学意义两个方面介绍细胞自噬的相关知识。
一、分子机制自噬过程中，细胞自身形成双层膜结构——自噬体（autophagosome）去囊泡（lysosome）融合，最后废弃物被降解分解。
该过程主要包括自噬诱导、自噬体的形成、自噬体与溶酶体的融合和降解四个部分。
1.自噬诱导自噬诱导是自噬通路的第一个阶段，通过对细胞处于特定条件下的信号转导，使自噬相关基因的表达上调。
有些基因在细胞状态改变时被激活，如AMPK、mTOR、Becline等，它们可以直接或间接地参与细胞的调控。
2.自噬体的形成自噬体的形成是自噬通路中的第二个关键步骤。
该过程包括自噬前体体系的组装、自噬体的形成和自噬体的孵化；参与该阶段的分子机制有Atg蛋白家族，如Atg5、Atg7、Atg8等，在细胞形成一个小泡后助力自噬形成。
3.自噬体与溶酶体的融合自噬体愈合过程中，自噬体和含有酸性酶的囊泡囊泡间的融合是非常重要的。
嗜酸性颗粒是消化蛋白质和细胞垃圾的囊泡，自噬体和囊泡可通过SNARE等蛋白的介导实现融合，囊泡中的酸性酶可降解自噬体内的滞留物质。
4.降解囊泡中酸性酶含量高，进入囊泡后，滞留物质被清除，其分解产物被逐步释放出去成为新的生物分子。
细胞自噬机制是一个动态不断发生的过程，由以上分子机制共同作用完成。
二、生理学意义细胞自噬在生理学上有重要的作用。
细胞内垃圾和废弃物无法被清除会引起胞内的淤积和衰老，自噬过程有效保证了细胞内垃圾的清除和代谢产物的重新利用。
另外，自噬也参与了体细胞早期古老的基本免疫作用，在特殊条件下，如缺乏营养或者病原体侵入，自噬可作为一种原始的防御机制，去除细胞内的致病因子。
研究表明，肿瘤细胞在一些条件下会利用自噬逃避免疫清除和化疗药物的作用，因此，通过抑制自噬，可以提高肿瘤细胞对于化疗药物的敏感性。
细胞自噬的分子机制及其在疾病中的作用
细胞自噬的分子机制及其在疾病中的作用细胞自噬是一种细胞自我降解的过程，可以清除老化或受损的细胞器、蛋白质、细胞核酸等细胞成分，从而维持细胞的正常代谢。
近年来，越来越多的研究表明，细胞自噬参与了多种疾病的发生和发展，如神经退行性疾病、癌症、心血管疾病等。
本文将探讨细胞自噬的分子机制及其在疾病中的作用。
一、细胞自噬的分子机制细胞自噬是一种高度保守且受调控的细胞过程，包括自噬体形成和自噬体降解共两个阶段。
1.1 自噬体形成自噬体形成涉及到许多自噬相关基因的参与。
自噬相关基因（ATG）编码的蛋白分别参与自噬体前中后期的形成。
其中，ULK1/2和ATG13等复合体是启动器，开始自噬体形成的第一步。
接着，膜源性ATG蛋白驱动自噬后期的加入。
膜源性ATG蛋白包括ATG9和ATG2。
ATG9是唯一已知的直接参与自噬体形成的膜运输载体。
ATG2则参与自噬体形成的过程中，为膜源性ATG蛋白提供支持。
此外，还有两个重要的蛋白：Beclin 1和VPS34，它们构成复合体I，也是自噬体形成的关键蛋白。
复合体I的功能是将ATG9、ATG2和膜蛋白LC3（防御自噬）分子连结在一起，使其在细胞膜上形成自噬体，然后通过自噬膜来一步一步地关闭垃圾物质，并将其形成完整的自噬体。
1.2 自噬体降解自噬体降解阶段由自噬体结合于赖氨酸氧化酶膜的酸性囊泡中而开始。
在该酸性囊泡中，pH为4.5-5，蛋白酶零降解和水解酶原的活化，使自噬体结构被分解，允许其中的部分物质进入库欣体中进行进一步的分解。
二、细胞自噬在疾病中的作用2.1 细胞自噬与神经退行性疾病神经退行性疾病（ND）像阿尔茨海默病（AD）、亨廷顿氏症（HD）和帕金森氏症（PD）等疾病中，很多的学者都发现了清除退化细胞或细胞器的修复机制会影响这些疾病的处理。
这些疾病的神经元有明显的异常自噬现象，自噬体的数量增加，但功能却下降了。
研究发现，与ND相关的蛋白，如τ蛋白和α-雄烷醇脱氢酶（SDH），能够影响细胞自噬通路。
细胞自噬的分子机制与生物学意义
细胞自噬的分子机制与生物学意义随着生物技术的不断发展与进步，对于细胞自噬（Autophagy）这一细胞生物学过程的研究也日益深入。
在细胞自噬过程中，组成细胞体的各个分子、细胞器和大分子物质被进行分解并利用，进而进一步体现了生命系统的内部协调与适应性。
本文将重点对细胞自噬的分子机制以及这一过程的生物学意义进行探讨。
一．细胞自噬的分子机制1. 自噬体结构的形成在细胞自噬过程中，重要的结构是自噬体，它由各个组成物质构成的自噬体内泡（Autophagosome）和溶液泡（Lysosome）共同形成。
其中自噬体内泡通过细胞分泌液泡系统（Endocytic pathway）吞噬和运输来自胞外物质，包括蛋白质分子、细胞器等。
而自噬体内泡则与细胞质囊泡交汇，形成成熟的自噬体结构。
2. 自噬体相关蛋白自噬体的形成离不开各种自噬体相关蛋白（Autophagy-related proteins，Atg），其中包括Atg1、Atg6、Atg8和Atg18等。
这些蛋白通过相互作用组成了复杂的蛋白体系，从而促进了自噬体形成和相关的生物学过程。
例如，在Atg8的作用下，自噬体内泡被固定于自噬体囊泡中，同时促进了自噬体的长成。
Atg6则能够识别和降解自噬体内泡中的固体物质，为细胞合成能提供所需的分子物质和空间。
3. 自噬融合由于形成的自噬体结构位于内泡中，自噬体的溶解与分解需要依赖于自噬融合。
自噬融合是指自噬体内泡和细胞内其他膜结构的融合，例如线粒体、内质网和高尔基体等。
这一过程中的绝大部分重要蛋白分子也包括自噬体相关蛋白（Atg）和自噬相关蛋白（LC3）。
二．细胞自噬的生物学意义细胞自噬在细胞状态的调节、细胞分化和免疫调控等多个方面具有重要的生物学意义。
1. 细胞代谢和调节通过细胞自噬和自噬体分解，自身老化或受损的脂类、蛋白质和核酸等分子可以被消除，从而防止这些分子在不稳定的状态下进一步变化和环境产生的影响。
例如，在缺血和机械应力等情境时，自噬方面的作用会表现出更加明显的效应。
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发表时间：2011-6-2 来源：《中外健康文摘》2011年第8期作者：刘杉珊李薇[导读] 自噬是真核细胞特有的普遍生命现象，在维持细胞自我稳态、促进细胞生存方面起重要作用。
刘杉珊李薇（吉林大学第一医院血液肿瘤中心吉林长春130021）【中图分类号】R329 【文献标识码】A【文章编号】1672-5085 (2011)8-0448-04【摘要】自噬是真核细胞特有的普遍生命现象，在维持细胞自我稳态、促进细胞生存方面起重要作用，广泛参与多种生理和病理过程。
自噬与细胞卫士p53的关系密切，目前已成为肿瘤研究中的一个新热点。
本文对自噬的概念、生物学特性、自噬过程及其信号调控、以及与p53的关系作以概述，同时简要概述了目前自噬的研究方法和检测方法并提出问题和展望，为进一步研究自噬奠定基础。
【关键词】自噬分子机制p53近年来，自噬作为II型程序性细胞死亡，越来越成为除凋亡之外备受关注和研究的领域。
目前自噬不仅被证实是一种细胞自我死亡的方式，同时也是一种细胞的自我保护机制，在肿瘤、老化和神经退化等细胞增殖和死亡紊乱疾病中发挥着重要的作用。
因此通过对自噬的发生过程、分子机制、信号调控、及与细胞卫士P53之间关系的总结，为进一步研究其机制调控和临床应用奠定坚实的基础。
1 自噬的概念自噬又称为II型程序性细胞死亡(type II programed cell death)是以胞质内出现双层膜结构包裹长寿命蛋白和细胞器的自噬体为特征的细胞“自我消化”的一系列生化过程。
正常细胞内的物质主要有两种降解途径，一种通过蛋白酶体被降解，另一种是通过自噬作用。
自噬主要降解细胞质的长寿命蛋白和一些细胞器的降解，这种降解有助于细胞内组分和细胞器的正常更新，而蛋白酶体主要降解胞内的短寿命蛋白[1]。
根据细胞内底物运送到溶酶体腔方式的不同，哺乳动物细胞可分为3种主要方式：大自噬(macroautophagy)、小自噬(microautophagy)和分子伴侣介导自噬(chaperone—mediated autophagy, CMA)。
无论大自噬还是小自噬都可以选择性和非选择性吞噬大的物质，CMA为胞浆内蛋白结合到分子伴侣后转运到酶体腔中，被溶体酶消化。
由于目前对大自噬及其在疾病发生的作用的研究日益增多，所以本综述着重介绍大自噬。
2 自噬的诱导当细胞受到饥饿、高温、低氧及荷尔蒙等外界刺激, 或细胞器的损坏、突变蛋白的积聚及微生物的侵袭等应激时, 可引起细胞自噬的发生。
雷帕霉素靶点TOR蛋白激酶(target of rapamycin)作为细胞中氨基酸、ATP和激素的感受器, 是调控细胞生长的关键因子之一,其是细胞氮水平的负调节剂，参与自噬反应的调节[3]。
研究表明, TOR对自噬反应的调节与细胞的营养条件有关,当营养充足时, 细胞中TOR被激活而抑制自噬，而当细胞处于饥饿状态时, TOR被抑制而促进自噬。
在哺乳动物细胞中又有Tor蛋白，同时Tor蛋白也随着周围环境的改变来调节自噬但是调节机制要较酵母细胞复杂。
在哺乳动物细胞中mTor的上游负调节有I型PI3K激酶，PDK1和AKt/PKB,而PTEN能拮抗PI3K而促进自噬。
同时伴随着自噬的发生。
TOR 的失活引起Atg结构的改变, 如Atg13p部分去磷酸化, 在营养充足时Atg13可高度磷酸化而不易于Atg1激酶结合从而抑制自噬发生。
相反，在细胞处饥饿状态时Atg13可很快与Atg1结合，从而增加自噬。
同时mTor可增强与Atg17p和Atg1p之间的相互作用,从而调节其激酶活性。
3 自噬过程自噬其发生过程大致分为3个阶段：(1)在饥饿、氧化应激损伤等情况下，粗面内质网的非核糖体区域、高尔基体等来源的自噬体膜脱落形成杯状分隔膜，包绕在被降解物（如蛋白质降解产物，细胞器和核糖体等）周围[3,4] ；(2)分隔膜逐渐延伸，将要被降解的胞浆成分完全包绕形成双层膜自噬体；(3)自噬体通过细胞骨架微管系统运输至溶酶体，与之融合形成自噬溶酶体并降解其内成分，自噬体膜脱落再循环利用。
因此自噬可被视为细胞的“回收工厂”，其不仅促进能量的利用同时转运无功能的蛋白和细胞器。
而调节这个复杂的过程的分子水平有五个关键阶段[5]:（1）形成吞噬泡（2）Atg5-12复合物与Atg16L并且多聚化（3）LC3形成并且插入吞噬泡膜（4）包绕预被降解物（5）自噬体与溶酶体融合。
3.1吞噬泡的形成酵母细胞的吞噬泡膜形成于PAS，而哺乳动物细胞吞噬泡膜来其于内质网[6,7]，高尔基体[3,8,9]等，甚至可能在严密调控下来源于细胞核[10]。
酵母细胞形成吞噬泡膜需要Atg1激酶与Atg13和Atg17复合物，该复合物可能通过跨膜蛋白Atg9补充脂质而促进吞噬泡膜的扩增[4,11]。
这个过程可通过Tor激酶调节，其磷酸化Atg13从而阻止其与Atg1激酶作用[13]哺乳动物细胞吞噬泡的形成过程仍需要进一步研究。
III型PI3K激酶，Vps34和Atg6/Beclin-1在哺乳动物细胞的吞噬泡形成和自噬的作用已经很好的认识。
Vps34参与细胞膜的形成，但其需要与Beclin-1和其他调控蛋白来选择性的参与自噬过程[14]。
PI3P在吞噬泡的延伸和不断补充Atg蛋白过程中起重要作用，Vps34与PI3K以PI为底物获得PI3P 过程中，Vps34是十分重要的[15]。
Vps34与Beclin-1作用可增加PI3P的水平。
其他与Vps34与Beclin-1复合物结合促进自噬调节蛋白为UCRAG，BIF-1，Atg14L和AMBRA[16,17] ,或抑制自噬蛋白Rubicon, Bcl-2[18,19]. Beclin-1与Bcl-2结合可破坏Beclin-1与Vps34的作用，所以Beclin-1与Bcl-2，Bcl-XL作用与内质网可抑制自噬[21]。
3.2 Atg5-Atg12复合物形成由Atg3、Atg5、Atg7、Atg10、Atgl2和LC3(Microtubule—associated protein 1 light chain 3，MAP1-LC3)参与组成的两条泛素样蛋白加工修饰过程,在Atg 12结合过程和LC3修饰过程起着至关重要的作用。
有的两个泛素样蛋白系统参与形成Atg5-Atg12复合物和LC3, Atgl2首先由El样酶Atg 7活化，之后转运至E2样酶Atgl0，最后与Atg5结合，形成自噬体前体。
Atg5-12复合物与Atg16L结合形成Atg5、Atgl2和Atgl6L以复合物形式存在，这种结合一方面促进了自噬泡的伸展扩张，使之由开始的小囊泡样、杯样结构逐渐发展为半环状、环状结构；另一方面，Atg5复合物与自噬泡膜的结合还促进了LC3-向自噬泡的募集。
Atg5-12复合物不依赖于自噬的作用，一旦自噬体形成，Atg5-Atgl2-Atgl6L复合物就脱离胞膜，使之Atg5-12复合物不是自噬的标志物。
3.3 LC3形成第二条泛素样蛋白加工修饰过程参与LC3B 的形成，LC3B由哺乳动物细胞Atg8同源染色体编码。
LC3B 被Atg4分解，生成LC3B-I，并暴露出其羧基末端的甘氨酸残基。
同样LC3B-I也被E1样酶Atg7活化，转运至第二种E2样酶Atg3，并被修饰成膜结合形式LC3B-II。
LC3B-II定位于前自噬体和自噬体，使之成为自噬体的标志分子。
一旦自噬体与溶酶体融合，自噬体内的LC3II即被溶酶体中的水解酶降解。
哺乳动物细胞内源性Atg5和Atgl2主要以结合形式存在；而胞浆可溶性LC3B-I和膜结合型LC3B-II的比例在不同组织和细胞类型变化很大。
哺乳动物细胞自噬过程中两条泛素样加工修饰过程可以互相调节，互相影响。
自噬形成过程中LC3合成增多，使之成为自噬的标志物。
GABARAP(氨基丁酸受体相关蛋白)也是同样的自噬过程，GABARAP-II与LC3-II作用于自噬体。
3.4 包绕预被降解物自噬一般是认为随机吞噬入胞液中。
电镜照片展示自噬体包含有多种成分，包括线粒体、内质网和高尔基体膜[22]。
然而，有证据表明扩增的吞噬泡膜可以选择性吞噬蛋白和细胞器。
可能与LC3B-II，其作为自噬的受体，与靶向分子配体作用（如蛋白，线粒体）而促进选择性摄取和降解。
在酵母细胞中，Uth1P和Atg32可能促进选择性摄取线粒体，这个过程是小自噬[23,24] 。
3.5 囊泡的融合和分解当成熟的自噬体的外膜与溶酶体融合时, 内囊泡被释放。
膜融合后, 直接释放到溶酶体内腔的不是被吞噬的胞质组分, 而是包含一层膜的自噬体。
膜必须先被溶酶体的水解酶破坏, 进而水解自噬体的内容物。
在一些溶酶体蛋白水解酶活化和囊泡的酸化过程中, Atg15p脂酶被证明是自噬体降解所必需的。
最初溶酶体的跨膜蛋白Atg22p被认为是溶酶体内溶解所必需的。
而近来的研究则显示Atg22p是细胞通过自噬作用, 利用胞质产生氨基酸所必需的一种透性酶, 是细胞在饥饿条件下存活必不可少的酶[25]。
3.6 其它Sec基因(Sec12、Sec16、Sec23／24)参与了自噬体膜的形成。
另外，中间丝、微管等细胞骨架成分也参与了自噬体形成晚期步骤的完成。
4 自噬过程的信号调控4.1 营养信号当营养缺乏时即可诱导自噬的发生。
在酵母细胞和哺乳动物细胞中，TOR通路和Ras-cAMP-PKA两条通路感受营养水平，调节细胞分裂和增殖，并且负向调节自噬过程。
4.1.1 TOR复合体1（TOR complex1 TORC1）TORC1对雷帕霉素抑制敏感，在营养状态被雷帕霉素抑制的TORC1可促进自噬，表明TOR本身可下调自噬。
细胞外的氨基酸通过转运蛋白如SLC1A5和SLC7A5转入细胞膜，mTOR可直接或磷酸化感知[26]。
然而，最新在果蝇和哺乳动物细胞中发现Rag蛋白，可通过将mTORC1移至于含有mTORC1激活剂Rheb的亚细胞结构而感受氨基酸[27,28]。
其他研究表明氨基酸通过III型PI3K(hVps34)激活mTOR.氨基酸激发hVps34而激活mTOR,进而抑制自噬。
在酵母细胞中，TORC1除了调节Atg1/ULK复合物，同时也通过磷酸化Tap42抑制自噬，Tap42通过作用于自噬的负向调节剂PP2A的催化亚群而抑制自噬[29]。
4.1.2 Ras/PKA通路在酵母细胞和哺乳动物细胞中Ras/PKA通路在感受葡萄糖起着重要的作用。
在酵母细胞中，Ras/PKA通路通过抑制TOR而抑制自噬，表明Ras/PKA通路抑制自噬作用与TOR- Tap42通路平行。
Ras/PKA可抑制自噬可能通过Atg1调节，Atg1是PKA的磷酸化底物。
同时酵母细胞中的Sch9与哺乳作用与动物细胞中的PKB/Akt相似，也参与感受营养水平。