凋亡途径
细胞凋亡途径实验报告

细胞凋亡途径实验报告一、实验目的细胞凋亡是一种由基因调控的程序性细胞死亡方式,对于维持细胞内环境稳定、生物体的正常发育和生理功能具有重要意义。
本实验旨在探究细胞凋亡的主要途径,包括内源性线粒体途径和外源性死亡受体途径,以及相关的分子机制和检测方法。
二、实验原理(一)内源性线粒体途径细胞在受到内部或外部应激信号刺激时,线粒体外膜通透性发生改变,导致细胞色素 C 等凋亡因子释放到细胞质中。
细胞色素 C 与凋亡蛋白酶激活因子 1(Apaf-1)结合形成凋亡小体,激活 caspase-9,进而激活下游的 caspase 级联反应,最终导致细胞凋亡。
(二)外源性死亡受体途径死亡受体(如 Fas、TNFR1 等)与相应的配体结合后,通过其死亡结构域招募接头蛋白(如 FADD),进而激活 caspase-8。
激活的caspase-8 可以直接激活下游的 caspase 级联反应,也可以通过切割 Bid 蛋白使其形成 tBid,从而促进线粒体释放细胞色素 C,激活内源性凋亡途径。
(三)检测方法1、流式细胞术:通过检测细胞膜磷脂酰丝氨酸(PS)外翻、DNA 片段化等指标来定量分析细胞凋亡的比例。
2、荧光显微镜观察:使用荧光染料标记凋亡细胞的特征结构,如细胞核、线粒体等,直观地观察细胞凋亡的形态变化。
3、 Western blotting:检测凋亡相关蛋白(如 caspase-3、PARP 等)的表达和活化情况。
三、实验材料1、细胞系:_____细胞株2、试剂:Annexin VFITC/PI 凋亡检测试剂盒、细胞色素 C 抗体、caspase-3 抗体、PARP 抗体、Fas 抗体、TNFR1 抗体等。
3、仪器:流式细胞仪、荧光显微镜、电泳仪、转印仪、酶标仪等。
四、实验步骤(一)细胞培养与处理将_____细胞株接种于培养皿中,在适宜的条件下培养至对数生长期。
分别使用不同的处理因素(如紫外线照射、化疗药物处理等)诱导细胞凋亡。
细胞凋亡途径实验报告

细胞凋亡途径实验报告一、实验目的细胞凋亡是一种重要的细胞程序性死亡方式,对于维持生物体的正常发育和稳态具有关键作用。
本实验旨在探究细胞凋亡的不同途径,深入了解细胞凋亡的分子机制和调控过程。
二、实验原理细胞凋亡主要通过内源性途径(线粒体途径)和外源性途径(死亡受体途径)来实现。
内源性途径中,细胞内的应激信号,如 DNA 损伤、氧化应激等,会导致线粒体膜通透性改变,释放细胞色素C 等凋亡因子到细胞质中。
细胞色素 C 与凋亡蛋白酶激活因子 1(Apaf-1)结合,形成凋亡体,激活 caspase-9,进而激活下游的 caspase 级联反应,导致细胞凋亡。
外源性途径则是通过细胞表面的死亡受体,如肿瘤坏死因子受体(TNFR)、Fas 受体等,与相应的配体结合,招募并激活 caspase-8,启动凋亡信号传导。
三、实验材料1、细胞株:选用人肝癌细胞株 HepG2 作为实验对象。
2、试剂:细胞培养基(DMEM)、胎牛血清(FBS)、胰蛋白酶、Annexin VFITC/PI 凋亡检测试剂盒、线粒体膜电位检测试剂盒(JC-1)、caspase 活性检测试剂盒、抗caspase-8、抗caspase-9 等抗体。
3、仪器:CO2 培养箱、倒置显微镜、流式细胞仪、酶标仪等。
四、实验方法1、细胞培养将 HepG2 细胞接种于培养瓶中,在含有 10% FBS 的 DMEM 培养基中,置于 37°C、5% CO2 的培养箱中培养。
待细胞融合度达到 80%左右时,进行传代培养。
2、诱导细胞凋亡(1)内源性途径诱导:使用丝裂霉素 C(MMC)处理细胞,终浓度为1 μmol/L,处理 24 小时。
(2)外源性途径诱导:使用肿瘤坏死因子α(TNFα)处理细胞,终浓度为 20 ng/mL,处理 24 小时。
3、凋亡检测(1)形态学观察:通过倒置显微镜观察细胞形态的变化,如细胞皱缩、染色质凝集等。
(2)Annexin VFITC/PI 双染法:收集处理后的细胞,用 Annexin VFITC 和 PI 进行双染,然后通过流式细胞仪检测凋亡细胞的比例。
细胞凋亡的分子机制和调控

细胞凋亡的分子机制和调控细胞凋亡是机体中常见的一种细胞死亡方式,有利于维持机体内细胞种类的平衡。
细胞凋亡过程中,细胞内部的某些表现会发生变化,包括细胞体积的缩小、色素颗粒的凝聚、细胞核的碎裂等。
这些过程都需要经过严格的分子机制的调节和控制。
本文将探讨细胞凋亡分子机制和调控的相关知识。
一、细胞凋亡的分子机制1.细胞凋亡的两条途径根据通路的不同,细胞凋亡可以分为内源性和外源性两种途径。
内源性途径是通过一种叫作线粒体途径的过程触发的,又称为内部途径。
该途径受到一些生化环境变化,如氧化应激、DNA损伤以及蛋白质累积等因素的影响。
外源性途径是由一些细胞外的因素引起,比如受到外部放射线的照射、化学物质毒性的刺激等。
2.细胞凋亡的相关分子细胞凋亡过程中有许多分子参与了其中的调控和作用,比如凋亡相关蛋白(Apoptosis‐related proteins)、细胞因子(Cytokines)、Bcl‐2家族蛋白等。
其中,Bcl‐2家族蛋白是调控细胞死亡的最重要因素之一,负责机体细胞凋亡的平衡。
而Bcl‐2相似蛋白Bax则是Bcl‐2家族蛋白的最主要致死分子之一。
3.线粒体线粒体是调控机体细胞凋亡的重要器官。
细胞死亡途径的一部分——内部途径的第一步就是线粒体的程序性释放。
线粒体复合物能够从线粒体的膜中输送Bax蛋白至亚粒子结构中,并刺激激活细胞周期免疫原p53。
激活p53后,它进一步激活下游的信号通路,从而出发内部途径。
二、细胞凋亡的调控1.生存信号的影响生命信号是影响机体细胞存活状态的最主要因素之一。
当生存信号充足时,细胞内部便会对凋亡分子进行调控,从而保持生命活力。
当生存信号过少时,会导致细胞内部凋亡途径的开启,从而引发细胞凋亡。
2.凋亡相关蛋白的调节凋亡相关蛋白是调节细胞凋亡的最主要的因素之一。
Bcl‐2和Bax是该蛋白家族的重要代表成员。
Bcl‐2能够通过控制线粒体内钙离子的释放来防止细胞凋亡。
而Bax则是促进细胞凋亡的重要因素,经它介导的线粒体复合物的形成,让程序性细胞死亡途径开启。
细胞凋亡途径及在癌症治疗中的应用

细胞凋亡途径及在癌症治疗中的应用细胞凋亡是一个重要的生物学过程,可以帮助人们认识和应对癌症等疾病。
在正常情况下,细胞凋亡是一种自我控制和调节的程序性死亡方式。
但在癌症等疾病中,该过程被破坏或退出,从而导致肿瘤细胞的过度生长和扩散。
因此,研究细胞凋亡途径,并利用其在癌症治疗中的作用,可以为临床医生提供有效的治疗方法和手段,为癌症患者的生命带来希望。
一、细胞凋亡途径目前,已知细胞凋亡主要通过以下途径实现:1.内质网应激途径内质网应激途径是细胞凋亡途径的一个重要组成部分。
在细胞内,内质网是蛋白质合成和折叠的重要场所。
当内质网受到不良刺激时,如葡萄糖缺乏、氧化应激等,会引起内质网应激反应。
该反应可通过一系列信号传导机制,激活内质网膜上的IRE1、PERK、ATF6等蛋白质,最终导致凋亡信号的激活。
2.线粒体途径线粒体途径是细胞凋亡途径中最经典的一条途径。
当细胞受到不良刺激时,线粒体会释放出细胞凋亡蛋白质Cytochrome C等,参与形成凋亡体。
这些蛋白质会与细胞内其他分子结合,引发一系列酶系统的激活,最终导致细胞的凋亡。
3.死受体途径死受体途径是由外部信号引发的一种凋亡途径。
当特定的凋亡信号分子与膜表面的DEATH受体结合时,会引发一系列的信号级联反应,最终导致细胞凋亡。
例如,TRAIL、FasL等配体与其相应的受体结合后,将启动卡式蛋白酶8(Caspase-8)的活化,从而诱导细胞凋亡。
二、细胞凋亡在癌症治疗中的应用细胞凋亡在癌症治疗中的应用主要有以下几个方面:1.化学疗法中的细胞凋亡化学疗法是一种广泛应用于癌症治疗的手段。
其原理是通过特定的药物干扰细胞的代谢和生命周期,从而使癌细胞处于凋亡状态。
这些药物会阻断DNA合成、蛋白合成或其他细胞负责的代谢活动,促进肿瘤细胞的死亡。
例如,顺铂等抗肿瘤药物可使DNA发生交联而破坏其结构,从而引发细胞凋亡。
2.放疗中的细胞凋亡放疗是一种利用电离辐射杀死癌细胞的方法,广泛应用于癌症治疗。
细胞凋亡途径及其调控机制

细胞凋亡途径及其调控机制细胞凋亡是一种常见的细胞死亡方式,与细胞增殖和炎症等生理现象密切相关。
细胞凋亡的过程非常复杂,涉及到多种信号通路的调节,其中最为重要的就是细胞凋亡途径及其调控机制。
一、细胞凋亡的途径目前已经发现了多条细胞凋亡途径,主要包括内源性途径和外源性途径两种。
(一) 内源性途径:内源性途径主要通过细胞内部信号通路的调节来触发细胞凋亡。
1、线粒体途径:线粒体是细胞内能量代谢的中心之一,线粒体内的某些因子可以与其他凋亡信号通路融合,促进凋亡的发生。
2、荷尔蒙途径:细胞的荷尔蒙分泌受到一定的调节,荷尔蒙途径可以通过这种方式来调节细胞凋亡。
3、细胞增殖途径:如果细胞增殖不受控制或者过快,就会引发细胞凋亡。
(二) 外源性途径:外源性途径主要是指通过外界或者环境因素来触发细胞凋亡的途径。
1、光照、辐射等外部因素:大量的高能亮度能够对人体及各种生物产生破坏性作用,其涉及到的生化环节就是外源性途径的一种表现。
2、化学物质等环境因素:环境化学物质中的苯、甲苯等可能导致细胞凋亡,这是一种通过化学物质交互来触发细胞凋亡的外源性途径。
二、细胞凋亡的调控机制细胞凋亡的调控机制主要涉及到内外因素的作用,研究这些调控机制对于治疗人类疾病或者改善人体生理状态有着重要的意义。
(一) 内因素调控机制内因素主要包括细胞内部控制因素和细胞周期调控因子等。
1、细胞内部控制因素:这些因素可以通过蛋白质转录或者信号转导系统来调节细胞凋亡的发生。
例如,p53蛋白可以引发细胞凋亡。
2、细胞周期调控因子:与细胞周期密切相关,可以调节细胞的生存或者死亡,例如p16蛋白可以促进细胞凋亡。
(二) 外因素调控机制外因素主要包括细胞外部因素、药物等。
1、细胞外部因素:环境因素、化学物质等可以影响细胞凋亡的发生。
2、药物:药物在体内也可以起到调节细胞凋亡的作用。
例如,白藜芦醇和多巴胺等都可以促进细胞凋亡。
综上所述,细胞凋亡途径及其调控机制是十分复杂和重要的生理现象。
植物细胞凋亡的信号途径及分子机制

植物细胞凋亡的信号途径及分子机制植物细胞凋亡是指植物细胞在生长、发育和环境压力等多种因素作用下,发生programmed cell death(PCD)的过程。
与动物细胞凋亡相比,植物细胞凋亡的研究还相对较少,但随着分子生物学和生物化学工具的不断改进,我们对植物细胞凋亡信号途径及分子机制的了解越来越深入。
一、植物细胞凋亡的信号途径1. 内源性因子信号途径:在植物发育和代谢过程中,产生的一些内源性因子诱导细胞的凋亡。
比如有机过氧化物,超氧离子和H2O2等可以通过ROS信号途径引起植物细胞凋亡。
2. 外源性因子信号途径:植物细胞可以通过感知外界环境变化,比如缺水、盐度和病原体的侵染,从而引起细胞凋亡。
其中外源性信号是通过植物细胞表面或细胞内受体来感知的。
3. 其他因素信号途径:植物细胞凋亡还可以通过内源性物质的来源和信号传递途径等其他因素来引起。
二、植物细胞凋亡的分子机制1. 保护蛋白家族的作用:在细胞的凋亡过程中,一些保护蛋白可以通过调节质膜电位、细胞质Ca2+浓度、ROS的代谢、一氧化氮和过氧化氢等物质,从而对细胞凋亡进行调控和抑制。
2. 转录因子的参与:植物细胞凋亡还可以通过转录因子等蛋白质的参与实现。
比如在植物细胞凋亡过程中,AP2蛋白可以通过增强细胞内一氧化氮的水平,从而促进细胞的凋亡。
3. 磷酸水平的调节:磷酸水平的改变也可以参与植物细胞凋亡的过程。
比如在低磷环境下,磷酸酯酶的表达会上调,从而提高细胞内磷酸水平,促进细胞的凋亡。
4. 各种激素的参与:生长素、脱落酸、角质素等多种植物激素都可以参与植物细胞凋亡的过程。
比如在植物细胞发生凋亡时,ABA的含量会上升,从而促进细胞凋亡。
总的来说,植物细胞凋亡的信号途径及分子机制非常复杂,涉及多种物质的参与。
在今后的研究中,我们需要针对不同的物质、不同的条件去具体探究其在植物细胞凋亡中的作用机制,从而更好地理解植物细胞凋亡的过程。
细胞凋亡的不同途径及其调控机制

细胞凋亡的不同途径及其调控机制细胞凋亡是细胞自我死亡程序,细胞凋亡能够有效地清除有害的、异常的或已损坏的细胞,从而维持组织的稳定性和健康状态。
细胞凋亡发生的方式有多种,包括内源性和外源性途径,这些途径通过不同的信号传导通路来调控细胞凋亡。
一、外源性凋亡途径外源性凋亡途径发生在细胞接受到来自外部环境的死亡信号时。
这些信号能够通过细胞膜上的受体或细胞膜内的信号传导分子进入细胞内,从而导致细胞凋亡。
常见的外源性死亡途径有:1. Fas信号通路Fas信号通路是一种基于细胞膜上的TNF受体家族成员Fas(CD95)接受到配体FasL信号而引发的凋亡途径。
激活Fas信号通路会导致协同蛋白CASPASE-8的活化和敲除凋亡效应器蛋白CAS-PASE-3,从而引发细胞凋亡。
2. TNF-α信号通路TNF-α信号通路源于肿瘤坏死因子TNF-α活化其膜上受体TNFR1并引发的信号通路。
该通路包含了多余CASPASE的活化和产生,这些CASPASE会进一步激活货运途径中的合成酶,最终导致细胞死亡。
二、内源性凋亡途径内源性凋亡途径是由于细胞内环境受到损伤,误差或异常信号而引发的过程。
该途径是常规的,也可对多种细胞产生多种软性、质量异常和最终灭亡细胞,常见的多种内源性凋亡途径有:1.线粒体凋亡途径线粒体凋亡途径是内源性凋亡中最重要的信号通路。
该途径由细胞内环境的改变引发,陈列物质会引起线粒体膜电位降低,导致细胞内部电子传递链受到影响以及线粒体透过膜传出线粒体细胞凋亡信号分子。
线粒体内端口激活CASP3和进一步细胞凋亡的过程。
此通路中,BCL-2家族和协同蛋白CAS-PASE的调节沉默是关键的环节。
2.内质网蛋白酪氨酸磷酸化DPERK信号通路内质网蛋白酪氨酸磷酸化DPERK信号通路是一条由PERK一个激酶底物(例如EIF2α)的起始段激活的安排道路,这可实现对内质网(ER)受到应力的调节。
这个通路会激活CHOP信号分子和CASP12,调节细胞死亡。
细胞凋亡机制及调控途径

细胞凋亡机制及调控途径细胞凋亡是一种自我调控的程序性细胞死亡方式,在维持生物体内稳态中起着重要的作用。
凋亡对于体内异常或受损细胞的去除、组织发育和免疫维护等过程至关重要。
细胞凋亡可以通过不同的机制进行,其中包括线粒体途径、死受体途径和内质网途径。
这些机制可以通过一系列调控途径进行精确调节和控制。
本文将详细介绍细胞凋亡的机制以及调控途径,以期深入理解细胞凋亡及其潜在应用。
细胞凋亡的机制主要有三条主要途径:线粒体途径、死受体途径和内质网途径。
线粒体途径是最早被发现的一条途径,其通过调控线粒体膜通透性来诱导凋亡。
在正常情况下,线粒体膜通透性维持较低水平,使得细胞内的凋亡抑制蛋白质如凋亡抑制蛋白(Bcl-2)家族在细胞膜上起作用,从而抑制凋亡的发生。
然而,当细胞受到内外环境刺激(如DNA损伤、细胞因子信号)时,Bcl-2家族的调控失衡,导致线粒体膜通透性的改变,释放出各种促凋亡因子,如细胞色素C、凋亡诱导因子(AIF)等,进而启动细胞凋亡程序。
除了线粒体途径外,死受体途径也是细胞凋亡的重要通路。
死受体途径主要通过调控细胞膜上的死亡受体家族来诱导细胞凋亡。
典型的死受体包括肿瘤坏死因子受体(TNFR)家族成员,如肿瘤坏死因子受体1(TNFR1)、肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体受体(TRAIL-R)等。
当这些受体与其相应的配体结合后,会激活一系列信号转导分子,例如Fas相关死亡域(FADD)等,最终导致细胞凋亡。
内质网途径是近年来新近发现的一种细胞凋亡机制。
内质网是细胞中重要的质膜系统,其在维持蛋白质修饰、折叠和分泌过程中起着重要的作用。
当细胞发生内质网应激(例如蛋白质累积、缺氧等)时,内质网途径被激活。
在这种情况下,内质网应激传感器,如蛋白激酶RNA依赖激酶样内质网激酶(PERK)、内质网膜结合蛋白(IRE1)等会通过磷酸化反应激活编码下游因子如CCAAT/增强子结合蛋白(CHOP),引起细胞发生凋亡。
细胞凋亡的发生和抑制涉及许多调控途径。
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凋亡途径三种凋亡途径:第一种称为外在途径(extrinsic pathway),由细胞表面的死亡受体如Fas和肿瘤坏死因子受体家族(tumour necrosis factor receptor,TNF-R)引发;另一种称为内在途径(intrinsic pathway)或线粒体途径(mitochondrial pathway),由许多应激条件、化学治疗试剂和药物所起始(Nicholson,1999;Denault和Salvesen,2003);第三种途径是内质网应激所导致的caspase-12的活化,从而导致凋亡细胞凋亡的调控涉及许多基因,包括一些与细胞增殖有关的原癌基因和抑癌基因。
其中研究较多的有ICE、Apaf-1、Bcl-2、Fas/APO-1、c-myc、p53、ATM等。
最早发现人类中与线虫ced-3同源的基因是ICE,即:白介素-1 β转换酶(Interleukin-1 β-converting enzyme)基因,因该酶能将白介素前体切割为活性分子,故名。
通过cDNA杂交和查找基因组数据库,在人类细胞中已发现11个ICE同源物[2],分为2个亚族(subgroup):ICE亚族和CED-3家族,前者参与炎症反应,后者参与细胞凋亡,又分为两类:一类为执行者(executioner 或effector),如caspase-3、6、7,它们可直接降解胞内的结构蛋白和功能蛋白,引起凋亡,但不能通过自催化(autocatalytic)或自剪接的方式激活;另一类为启动者(initiator),如caspase-8、9,受到信号后,能通过自剪接而激活,然后引起caspase级联反应,如caspase-8可依次激活caspase-3、6、7。
细胞中还具有caspase的抑制因子,称为IAPs(inhibitors of apoptosis proteins),属于一个庞大的蛋白家族。
它们能通过BIR结构域(baculovirus IAP repeats domain)与caspase结合,抑制其活性,如XIAP。
Apaf-1被称为凋亡酶激活因子-1(apoptotic protease activating factor-1),在线虫中的同源物为ced-4,在线粒体参与的凋亡途径中具有重要作用,该基因敲除后,小鼠神经细胞过多,脑畸形发育。
Apaf-1含有3个不同的结构域:①CARD(caspase recruitment domain)结构域,能召集caspase-9;②ced-4 同源结构域,能结合ATP/dATP;③C端结构域,含有色氨酸/天冬氨酸重复序列,当细胞色素c的结合到这一区域后,能引起Apaf-1多聚化而激活。
Apaf-1具有激活Caspase-3的作用,而这一过程又需要细胞色素c(Apaf-2)和caspase-9(Apaf-3)参与。
Apaf-1/细胞色素c复合体与ATP/dATP结合后,Apaf-1就可以通过其CARD结构域召集caspase-9,形成凋亡体(apoptosome),激活caspase-3,启动caspase级联反应。
Bcl-2[5]为凋亡抑制基因,是膜的整合蛋白,其功能相当于线虫中的ced-9。
现已发现至少19个同源物,它们在线粒体参与的凋亡途径中起调控作用,能控制线粒体中细胞色素c等凋亡因子的释放。
Bcl-2家族成员都含有1-4个Bcl-2同源结构域(BH1-4),并且通常有一个羧端跨膜结构域(transmembrane region ,TM)。
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。
根据功能和结构可将Bcl-2基因家族分为两类(图15-7),一类是抗凋亡的(anti-apoptotic),如:Bcl-2、Bcl-xl、Bcl-w、Mcl-1;一类是促进凋亡的(pro-apoptotic),如:Bax、Bak、Bad、Bid、Bim,在促凋亡蛋白中还有一类仅含BH3结构,如Bid、Bad。
虽然Bcl-2蛋白存在于线粒体膜、内质网膜以及外核膜上,但主要定位于线粒体外膜,它拮抗促凋亡蛋白的功能。
而大多数促凋亡蛋白则主要定位于细胞质,一旦细胞受到凋亡因子的诱导,它们可以向线粒体转位,通过寡聚化在线粒体外膜形成跨膜通道,或者开启线粒体的PT孔,从而导致线粒体中的凋亡因子释放,激活caspase,导致细胞凋亡。
胞质中的促凋亡蛋白可通过不同的方式被激活,包括去磷酸化,如Bad;被caspase加工为活性分子,如Bid;从结合蛋白上释放出来,如Bim是与微管蛋白结合在一起的。
Fas又称作APO-1/CD95,属TNF受体家族。
Fas基因编码产物为分子量45KD的跨膜蛋白,分布于胸腺细胞,激活的T 和B淋巴细胞,巨噬细胞,肝、脾、肺、心、脑、肠、睾丸和卵巢细胞等。
Fas蛋白与Fas配体结合后,会激活caspase,导致靶细胞走向凋亡。
p53是一种抑癌基因,其生物学功能是在G期监视DNA的完整性。
如有损伤,则抑制细胞增殖,直到DNA修复完成。
如果DNA不能被修复,则诱导其调亡,研究发现丧失p53功能的小鼠胸腺细胞对糖皮质激素诱导的调亡反应和正常细胞相同,而对辐射诱导的调亡不敏感。
是高表达,作为转录调控因子,一方面它能激活那些控制细胞增殖的基因,另一方面也激活促进细胞凋亡的基因,给细胞两种选择:增殖或凋亡。
当生长因子存在,Bcl-2基因表达时,促进细胞增殖,反之细胞凋亡。
ATM(ataxia telangiectasia-mutated gene)是与DNA损伤检验有关的一个重要基因。
最早发现于毛细血管扩张性共济失调会激活修复机制,如DNA不能修复则诱导细胞凋亡。
ATM是DNA损伤检验点的一个重要的蛋白激酶。
线粒体PT孔(permeability transition pore)主要位于内膜的腺苷转位因子(Adenine nucleotide translocator, ANT)和位于外膜的电压依赖性阴离子通道(V oltage dependent anion channel, VDAC)等蛋白组成,PT孔开放会引起线粒体跨膜电位下降和细胞色素C释放。
Bcl-2家族蛋白对于PT孔的开放和关闭起关键的调节作用,促凋亡蛋白Bax与ANT、VDAC的结合而介导PT孔的开放,而抗凋亡类蛋白如Bcl-2、Bcl-xL等则可通过与Bax竞争性结合ANT,或者直接阻止Bax与ANT、VDAC的结合来发挥其抗凋亡效应。
(下图引自CELL SIGNALING TECHNOLOGY)Pathway Description:Apoptosis is a regulated cellular suicide mechanism characterized by nuclear condensation, cell shrinkage, membrane blebbing, and DNA fragmentation. Caspases, a family of cysteine proteases, are the central regulators of apoptosis. Initiator caspases (including caspase-2, -8, -9, -10, -11, and -12) are closely coupled to pro-apoptotic signals. Once activated, these caspases cleave and activate downstream effector caspases (including caspase-3, -6, and -7), which in turn execute apoptosis by cleaving cellular proteins following specific Asp residues. Activation of Fas and TNFR by FasL and TNF, respectively, leads to the activation of caspase-8 and -10. DNA damage induces the expression of PIDD, which binds to RAIDD and caspase-2 and leads to the activation of caspase-2. Cytochrome c released from damaged mitochondria is coupled to the activation of caspase-9. XIAP inhibits caspase-3, -7, and -9. Mitochondria release multiple pro-apoptotic molecules, such as Smac/Diablo, AIF, HtrA2, and Endo G, in addition to cytochrome c. Smac/Diablo binds to XIAP, preventing it from inhibiting caspases. Caspase-11 is induced and activated by pathological pro-inflammatory and pro-apoptotic stimuli and leads to the activation of caspase-1, thereby promoting inflammatory response and apoptosis by directly processingcaspase-3. Caspase-12 and caspase-7 are activated under ER stress conditions. Anti-apoptotic ligands, including growth factors and cytokines, activate Akt and p90RSK. Akt inhibits Bad by direct phosphorylation and prevents the expression of Bim by phosphorylating and inhibiting the Forkhead family of transcription factors (FoxO). FoxO promotes apoptosis by upregulating pro-apoptotic molecules such as FasL and Bim.。