氨基酸缺失及吲哚胺2,3-双加氧酶/色氨酸途径影响足细胞自噬的效应及机制
发布时间：2020-12-26 21:03
组成性和诱导的高水平自噬对维持足细胞正常生理功能及细胞稳态起到重要的作用。氨基酸饥饿是诱导自噬的重要方式,然而这一刺激对足细胞自噬的影响如何还缺乏研究。目前研究氨基酸饥饿的模型主要是去除全部氨基酸,还缺乏针对特定单一氨基酸缺失的研究。色氨酸是血清和培养足细胞的1640培养基中含量最低的氨基酸,吲哚胺2,3-双加氧酶（IDO）是调控其代谢的限速酶。我们推测,IDO介导的细胞局部“低色氨酸”微环境可能会促进自噬。本课题首先采用正常培养基、氨基酸缺乏及色氨酸缺乏培养基分别干预体外培养的足细胞,研究氨基酸饥饿对足细胞自噬的作用及机制。研究采用多种方法检测自噬轴,免疫印迹检测LC3Ⅱ、beclin1及p62的蛋白水平,使用RT-qPCR检测自噬相关分子转录,利用GFP-RFP-LC3腺病毒探针研究自噬轴,用透射电镜观察足细胞中的自噬体。我们发现氨基酸及色氨酸饥饿均以时间依赖的方式促进足细胞自噬轴活性。进一步观察发现,氨基酸饥饿通过抑制哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）的活性及促进转录因子EB（TFEB）诱导自噬活化。进一步,我们观察了 IDO/色氨酸信号通路和足细胞自噬的关系,发现生理条件下足细...
【文章来源】：南方医科大学广东省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－丨．自卩筮轴示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?１?－１．?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ａｕｔｏｐｈａｙ?ｆｌｕｘ??
白噬体发生?Ａ噬体?和溶酶体融合?Ａ噬溶酶体??箭头所示环节障碍会导致自噬流障碍??图１－丨．自卩筮轴示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?１?－１．?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ａｕｔｏｐｈａｙ?ｆｌｕｘ??２．２调控自噬的营养■能量代谢机制??自噬感知营养能量变化，和多种损伤信号通路存在ｃｒｏｓｓ－ｔａｌｋ，其中营养？能量改变??对自噬的调控是基础。细胞能感知脂质、氨基酸、葡萄糖、ＮＡＤ＿ＡＤ＋、乙酰辅酶??Ａ和铁等营养？能量改变，这些营养？能量不足通过不同的信号通路调控自噬［３６］。氨基酸??饥饿（ａｍｉｎｏ?ａｃｉｄ?ｓｔａｒｖａｔｉｏｎ）也称氨基酸缺失（ａｍｉｎｏ?ａｃｉｄ?ｄｅｌｅｔｉｏｎ），可以通过两个途径??诱导自噻。一是抑制哺乳动物雷帕霉素革巴蛋白复合体１?（ｍａｍｍａｌｉａｎ?ｔａｒｇｅｔ?ｏｆ?ｒａｐａｍｙｃｉｎ??ｃｏｍｐｌｅｘ?１，?ｍＴＯＲＣｌ），二是活化腺苷酸活化蛋白激酶（ＡＭＰ－ａｃｔｉｖａｔｅｄ?ｐｒｏｔｅｉｎ?ｋｉｎａｓｅ，??ＡＭＰＫ），ＡＭＰＫ?进一步活化?Ｕｎｃ－５１?样激酶?１／２?（ｕｎｃ－５１－ｌｉｋｅｋｉｎａｓｅ?１／２，?ＵＬＫ?１／２）。哺??乳动物的这两个激酶统称ＵＬＫ激酶，相当于酵母自噬启动ＡＴＧ１激酶同源蛋白的同源??蛋白，可促进自噬泡形成从而启动自噬。这些信号通路间有多种ｃｒｏｓｓ－ｔａｌｋ和反馈机制，??形成了复杂的代谢信号网络。例如ＡＭＰＫ可以抑制ｍＴＯＲ信号（图１－２）。??４??
?｜??ＡＵＴＯＰＨＡＧＹ??图１－２．营秦能量相关的自噬信号通路网络??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２．?Ｓｉｇｎａｌ?ｎｅｔ?ｏｆ?ａｕｔｏｐｈａｇｙ?ｒｅｌａｔｅｄ?ｔｏ?ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ－ｅｎｅｒｇｙ??图片引用自：Ｇａｌｌｕｚｚｉ?Ｌ，?ｅｔ?ａｌ．?Ｍｅｔａｂｏｌｉｃ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｏｆ?ａｕｔｏｐｈａｇｙ．?Ｃｅｌｌ．?２０１４．１５９（６）：?１２６３－７６．??哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（ｍＴＯＲ）是一种丝氨酸／苏氨酸激酶，调控细胞内生长、??增值及代谢有关信号，也是自噬信号通路中重要的信号分子，ｍＴＯＲ整合并传递上游??多种自噬信号并对自噬过程进行负调控。ｍＴＯＲ分别与Ｒａｐｔｏｒ和Ｒｉｐｔｏｒ分子形成??ｍＴＯＲＣｌ及ｍＴＯＲＣ２两种复合体来发挥作用，ｍＴＯＲ是这两个复合体中的活性成分。??ｍＴＯＲＣｌ研究得较多，主要参与调控蛋白合成、自噬及细胞增殖。活化后的ｍＴＯＲ复??合物主要通过磷酸化作用调控下游靶分子，Ｐ７０ｓ６ｋ是其靶分子之一，磷酸化的Ｐ７０ｓ６ｋ??是ｍＴＯＲ活化的标志物１３７１。在自噬信号通路中，ｍＴＯＲ主要通过磷酸化自噬相关蛋白??来抑制自噬的起始阶段
【参考文献】：
期刊论文
[1]色氨酸代谢限速酶IDO1及其抑制剂的研究[J]. 刘鑫,杨青. 生命的化学. 2016(06)
[2]晚期糖基化终产物通过mTORC1/uPAR途径促进足细胞移动[J]. 谈晓凡,陈源汉,俞春萍,赖宇雄,张丽,赵星辰,张鸿,林婷,李锐钊,史伟. 中国病理生理杂志. 2014(12)
本文编号：2940452
【文章来源】：南方医科大学广东省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－丨．自卩筮轴示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?１?－１．?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ａｕｔｏｐｈａｙ?ｆｌｕｘ??
白噬体发生?Ａ噬体?和溶酶体融合?Ａ噬溶酶体??箭头所示环节障碍会导致自噬流障碍??图１－丨．自卩筮轴示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?１?－１．?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ａｕｔｏｐｈａｙ?ｆｌｕｘ??２．２调控自噬的营养■能量代谢机制??自噬感知营养能量变化，和多种损伤信号通路存在ｃｒｏｓｓ－ｔａｌｋ，其中营养？能量改变??对自噬的调控是基础。细胞能感知脂质、氨基酸、葡萄糖、ＮＡＤ＿ＡＤ＋、乙酰辅酶??Ａ和铁等营养？能量改变，这些营养？能量不足通过不同的信号通路调控自噬［３６］。氨基酸??饥饿（ａｍｉｎｏ?ａｃｉｄ?ｓｔａｒｖａｔｉｏｎ）也称氨基酸缺失（ａｍｉｎｏ?ａｃｉｄ?ｄｅｌｅｔｉｏｎ），可以通过两个途径??诱导自噻。一是抑制哺乳动物雷帕霉素革巴蛋白复合体１?（ｍａｍｍａｌｉａｎ?ｔａｒｇｅｔ?ｏｆ?ｒａｐａｍｙｃｉｎ??ｃｏｍｐｌｅｘ?１，?ｍＴＯＲＣｌ），二是活化腺苷酸活化蛋白激酶（ＡＭＰ－ａｃｔｉｖａｔｅｄ?ｐｒｏｔｅｉｎ?ｋｉｎａｓｅ，??ＡＭＰＫ），ＡＭＰＫ?进一步活化?Ｕｎｃ－５１?样激酶?１／２?（ｕｎｃ－５１－ｌｉｋｅｋｉｎａｓｅ?１／２，?ＵＬＫ?１／２）。哺??乳动物的这两个激酶统称ＵＬＫ激酶，相当于酵母自噬启动ＡＴＧ１激酶同源蛋白的同源??蛋白，可促进自噬泡形成从而启动自噬。这些信号通路间有多种ｃｒｏｓｓ－ｔａｌｋ和反馈机制，??形成了复杂的代谢信号网络。例如ＡＭＰＫ可以抑制ｍＴＯＲ信号（图１－２）。??４??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]色氨酸代谢限速酶IDO1及其抑制剂的研究[J]. 刘鑫,杨青. 生命的化学. 2016(06)
[2]晚期糖基化终产物通过mTORC1/uPAR途径促进足细胞移动[J]. 谈晓凡,陈源汉,俞春萍,赖宇雄,张丽,赵星辰,张鸿,林婷,李锐钊,史伟. 中国病理生理杂志. 2014(12)
本文编号：2940452
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