trx2蛋白與細胞凋亡
❶ 細胞凋亡信號轉導的特點
細胞凋亡有不同的分子機制，從而有不同的信號轉導，最著名但是有caspase介導的細胞凋亡。當細胞受到外界環境的劇烈刺激（如射線，極端溫度，某些葯物作用）時，這些櫻激物質會誘導細胞產生凋亡。有兩種不同的途徑。途徑1，首先是凋亡信號（配體）與細胞表面的受體相結合，從而誘導細胞內的受體連接蛋白caspase8和10活化，在這兩種蛋白的介導下活化caspase3/7，從而對細胞進行相關處理，引發凋亡。途徑2，凋亡信號（配體）與細胞表面的受體相結合，從而誘導細胞內的受體連接蛋白caspase2，8和10活化，然後這些物質作用於線粒體，由LAPa介導，使衡凳細胞內的細胞色咐頌旅素c排放，從而引發細胞凋亡。除此之外，還有非依賴caspase蛋白的細胞凋亡，主要是RAS蛋白和NF-κB介導的途徑，具體的信號傳遞這里就不多說了，如果你要更詳細的在回答你！
❷ 細胞凋亡的基因調控是怎樣完成的細胞凋亡有何生物學意義
細胞凋亡的基因調控：
細胞凋亡指為維持內環境穩定，由基因控制的細胞自主的有序的死亡。生物體內細胞在特定的內源和外源信號誘導下(其死亡途徑被激活(並在有關基因的調控下發生的程序性死亡過程。是程序性死亡過程的一種主要形式(強調的是形態學上的改變。它涉及染色質凝聚和外周化、細胞質減少、核片段化、細胞質緻密化、與周圍細胞聯系中斷、內質網與細胞膜融合(最終細胞片段化形成許多細胞凋亡體)被其他細胞吞入。
細胞凋亡的意義：
細胞凋亡和細胞增殖都是生命的基本現象，是維持體內細胞數量動態平衡的基本措施。在胚胎發育階段通過細胞凋亡清除多餘的和已完成使命的細胞，保證了胚胎的正常發育；在成年階段通過細胞凋亡清除衰老和病變的細胞，保證了機體的健康。和細胞增殖一樣細胞凋亡也是受基因調控的精確過程。
細胞凋亡有哪些基因在調控：
ced基因：線蟲的eed．3和ced一4為促凋亡基因，哺乳類動物和此游eed．3相似基因為ICE，是一種半胱氨酸蛋白酶；ted一9是抑制凋亡基因Il9】，人的bcl-2和物促凋亡基因。ICE作用於IL．1p前體。抑制ICE的基因有牛和虛痘病毒的Crm A和桿狀病毒的P53，對細胞凋亡都有較強的抑製作用；
hd．2家族：hc1．2家族有Bcl—x、Bax、Bak和Bad等成員，bc1．2可以通過CED一4作用調節caspases和線粒體通透性轉變，從而防止凋亡產生，與腫瘤細胞增殖和癌變有關[201，而Bax有促進凋亡的作用；
c．myc家族：c．myc具有促進細胞增殖和促使細胞凋亡雙向的調節作用，這主要決定於其上游的信號來源；~TNV受體家族：Fas是TNF受體家族中研喚扒燃究最詳細的成員，Fas為死亡受體。Fas—L是T淋巴細胞產物，Fas和Fas．L結合誘導細胞凋亡；~p53基因：野生型誘導細胞凋亡，通過細胞凋亡抑制腫瘤的生長 。它作用在細胞周期和細胞受損傷時，促使細胞凋亡；
Rh和E2F：Rb有促凋亡作用，E2F包括E2F一1、E2F一2、E2F一3、E2F一4和E2F一5，共5種緊密相關的轉錄因子，其中E2F一1、E2F，2和E2F，3結合Rb蛋白，而E2F一4和E2F-5主要結合Rb的相關蛋白p107和p130。E2F一1具有雙重作用，當E2F一1與Rh蛋白結合時，細胞周期進程被抑制。但當Rh蛋白缺失時E2F一1刺激細胞增殖。可能細胞內E2F的濃度或者其它細胞周期調節因子存在與否，影響E2F．1決定發揮細胞生長還是細胞凋亡作用[Z21；
ras：ras是癌基因，它的作用是抑制細胞凋亡。
❸ 闡述細胞凋亡生物學意義.
細胞凋亡和細胞增殖都是生命的基本現象，是維持體內細胞數量動態平衡的基本措施。在胚胎發育階段通過細胞凋亡清除多餘的和已完成使命的細胞，保證了胚胎的正常發育；在成年階段通過細胞凋亡清除衰老和病變的細胞，保證了機體的健康。和細胞增殖一樣細胞凋亡也是受基因調控的精確過程，在這一節我們就細胞凋亡的分子機理作簡要的介紹。
細胞凋亡的途徑主要有兩條，一條是通過胞外信號激活細胞內的凋亡酶caspase、一條是通過線粒體釋放凋亡酶激活因子激活caspase。這些活化的caspase可將細胞內的重要蛋白降解，引起細胞凋亡。
一、凋亡相關的基因和蛋白
細胞凋亡的調控涉及許多基因，包括一些與細胞增殖有關的原癌基因和抑癌基因。其茄旅搜中研究較多的有ICE、Apaf-1、Bcl-2、Fas/APO-1、c-myc、p53、ATM等。
1．Caspase家族
Caspase屬於半胱氨酸蛋白酶，相當於線蟲中的ced-3，這些蛋白酶是引起細胞凋亡的關鍵酶，一旦被信號途徑激活，能將細胞內的蛋白質降解，使細胞不可逆的走向死亡。它們均有以下特點：①酶活性依賴於半胱氨酸殘基的親核性；②總是在天冬氨酸之後切斷底物，所以命名為caspase（cysteine aspartate-specific protease），方便起見本文稱之為凋亡酶；③都是由兩大、兩小亞基組成的異四聚體，大、小亞基由同一基因編碼，前體被切割後產生兩個活性亞基。
最早發現人類中與線蟲ced-3同源的基因[1]是ICE，即：白介素-1 β轉換酶（Interleukin-1 β-converting enzyme）基因，因該酶能將白介素前體切割為活性分子，故名。通過cDNA雜交和查找基因組資料庫，在人類細胞中已發現11個ICE同源物[2]，分為2個亞族（subgroup）：ICE亞族和CED-3家族（圖15-6），前者參與炎症反應，後者參與細胞凋亡，又分為兩類：一類為執行者（executioner或effector），如caspase-3、6、7，它們可直接降解胞內的結構蛋白和功能蛋白，引起凋亡，但不能通過自催化（autocatalytic）或自剪接的方鎮凳式激活；另一類為啟動者（initiator），如caspase-8、9，受到信號後，顫歷能通過自剪接而激活，然後引起caspase級聯反應，如caspase-8可依次激活caspase-3、6、7。
細胞中還具有caspase的抑制因子，稱為IAPs（inhibitors of apoptosis proteins），屬於一個龐大的蛋白家族。它們能通過BIR結構域（baculovirus IAP repeats domain）[3]與caspase結合，抑制其活性，如XIAP。
圖15-6：ICE家族成員 A：3類caspase：藍色參與炎症反應，紅色為執行者，綠色為啟動者；B：caspase-3的結構模型；C：caspase-3的活化過程 引自Katja C. Zimmermann等2001
2．Apaf-1
Apaf-1被稱為凋亡酶激活因子-1（apoptotic protease activating factor-1），在線蟲中的同源物為ced-4，在線粒體參與的凋亡途徑中具有重要作用，該基因敲除後，小鼠神經細胞過多，腦畸形發育。Apaf-1含有3個不同的結構域：①CARD（caspase recruitment domain）結構域，能召集caspase-9；②ced-4 同源結構域，能結合ATP/dATP；③C端結構域，含有色氨酸/天冬氨酸重復序列，當細胞色素c[4]的結合到這一區域後，能引起Apaf-1多聚化而激活。Apaf-1具有激活Caspase-3的作用，而這一過程又需要細胞色素c（Apaf-2）和caspase-9（Apaf-3）參與。Apaf-1/細胞色素c復合體與ATP/dATP結合後，Apaf-1就可以通過其CARD結構域召集caspase-9，形成凋亡體（apoptosome），激活caspase-3，啟動caspase級聯反應。
3．Bcl-2家族
Bcl-2[5]為凋亡抑制基因，是膜的整合蛋白，其功能相當於線蟲中的ced-9。現已發現至少19個同源物，它們在線粒體參與的凋亡途徑中起調控作用，能控制線粒體中細胞色素c等凋亡因子的釋放。
Bcl-2家族成員都含有1-4個Bcl-2同源結構域（BH1-4），並且通常有一個羧端跨膜結構域(transmembrane region ,TM)。其中BH4是抗凋亡蛋白所特有的結構域，BH3是與促進凋亡有關的結構域。根據功能和結構可將Bcl-2基因家族分為兩類（圖15-7），一類是抗凋亡的（anti-apoptotic），如：Bcl-2、Bcl-xl、Bcl-w、Mcl-1；一類是促進凋亡的（pro-apoptotic），如：Bax、Bak、Bad、Bid、Bim，在促凋亡蛋白中還有一類僅含BH3結構，如Bid、Bad。
雖然Bcl-2蛋白存在於線粒體膜、內質網膜以及外核膜上，但主要定位於線粒體外膜，它拮抗促凋亡蛋白的功能。而大多數促凋亡蛋白則主要定位於細胞質，一旦細胞受到凋亡因子的誘導，它們可以向線粒體轉位，通過寡聚化在線粒體外膜形成跨膜通道 ，或者開啟線粒體的PT孔，從而導致線粒體中的凋亡因子釋放，激活caspase，導致細胞凋亡。
胞質中的促凋亡蛋白可通過不同的方式被激活，包括去磷酸化，如Bad；被caspase加工為活性分子，如Bid；從結合蛋白上釋放出來，如Bim是與微管蛋白結合在一起的。
圖15-7 Bcl-2家族 引自Katja C. Zimmermann等2001
4．Fas
Fas又稱作APO-1/CD95，屬TNF受體家族。Fas基因編碼產物為分子量45KD的跨膜蛋白，分布於胸腺細胞，激活的T和B淋巴細胞，巨噬細胞，肝、脾、肺、心、腦、腸、睾丸和卵巢細胞等。Fas蛋白與Fas配體結合後，會激活caspase，導致靶細胞走向凋亡。
5．p53
是一種抑癌基因，其生物學功能是在G期監視DNA的完整性。如有損傷，則抑制細胞增殖，直到DNA修復完成。如果DNA不能被修復，則誘導其調亡，研究發現喪失p53功能的小鼠胸腺細胞對糖皮質激素誘導的調亡反應和正常細胞相同，而對輻射誘導的調亡不敏感。
6．myc
在許多人類惡性腫瘤細胞中都發現有c-myc的過度表達，它能促進細胞增殖、抑制分化。 在凋亡細胞中c-myc也是高表達，作為轉錄調控因子，一方面它能激活那些控制細胞增殖的基因，另一方面也激活促進細胞凋亡的基因，給細胞兩種選擇：增殖或凋亡。當生長因子存在，Bcl-2基因表達時，促進細胞增殖，反之細胞凋亡。
7.ATM
ATM（ataxia telangiectasia-mutated gene）是與DNA損傷檢驗有關的一個重要基因。最早發現於毛細血管擴張性共濟失調症患者，人類中大約有1%的人是ATM缺失的雜合子，表現出對電離輻射敏感和易患癌症。正常細胞經放射處理後，DNA損傷會激活修復機制，如DNA不能修復則誘導細胞凋亡。ATM是DNA損傷檢驗點的一個重要的蛋白激酶（參見第十三章第四節）
二、Fas介導的細胞凋亡
細胞表面的凋亡受體是屬於腫瘤壞死因子受體（TNFR）家族的跨膜蛋白，它們包括Fas（Apo-1/CD95）、TNFR1、DR3/WSL、DR4/TRAIL-R1和DR5/TRAIL-R2。其配體屬於TNF家族，目前已比較清楚的是Fas介導的細胞凋亡途徑。
Fas具有三個富含半胱氨酸的胞外區和一個稱為死亡結構域（Death domain，DD，圖15-8）的胞內區。Fas的配體FasL（Fas ligand）與Fas結合後，Fas三聚化使胞內的DD區構象改變，然後與接頭蛋白FADD（Fasassociated death domain）的DD區結合，而後FADD的N端DED區（death effector domain）就能與Caspase-8（或-10）前體蛋白結合，形成DISC (death-incing signaling complex )[6] ，引起caspase-8、10通過自身剪激活，它們啟動caspase的級聯反應，使caspase-3、-6、-7激活，這幾種Caspase可降解胞內結構蛋白和功能蛋白，最終導致細胞凋亡。
圖15-8 FAS介導的細胞凋亡 引自Avi Ashkenazi and Vishva M. Dixit 1998
Caspase 可激活名叫CAD（caspase-activated Dnase）的核酸酶，CAD能在核小體的連接區將其切斷，形成約為200bp整數倍的核酸片段。正常情況下CAD存在於胞質中，並且與抑制因子ICAD/DFF-45蛋白結合，不能進入細胞核。Caspase活化後可以降解ICAD/DFF-45，釋放出CAD，使它進入細胞核降解DNA。
Fas/FasL系統在免疫系統中具有重要的作用，其一是參與免疫調節，活化成熟的外周T細胞主要通過Fas/FasL系統介導的細胞凋亡清除與自身抗原有交叉反應的克隆和由自身抗原激活的細胞克隆，以限制T細胞克隆的無限增殖，防止對自身組織的損傷，即產生外周免疫耐受。淋巴細胞凋亡異常導致的免疫耐受失控，是自身免疫性疾病的主要病因。其二是細胞毒T細胞（CTL）可以通過FasL誘導靶細胞凋亡，但遺憾的是，某些腫瘤細胞也可以通過這一途徑誘導淋巴細胞凋亡，從而逃脫免疫監控。
三、線粒體與細胞凋亡
細胞應激反應或凋亡信號能引起線粒體細胞色素c釋放，作為凋亡誘導因子，細胞色素c能與Apaf-1、caspase-9前體、ATP/dATP形成凋亡體（apoptosome，圖15-9），然後召集並激活caspase-3，進而引發caspases級聯反應，導致細胞凋亡。
在這里，一個核心的問題是細胞色素c究竟通過哪一種途徑釋放到細胞質中，由於大部分凋亡細胞中很少發生線粒體腫脹和線粒體外膜破裂的現象，所以目前普遍認為細胞色素是通過線粒體PT孔或Bcl-2家族成員形成的線粒體跨膜通道釋放到細胞質中的。
線粒體PT孔（permeability transition pore）主要由位於內膜的腺苷轉位因子（Adenine nucleotide translocator，ANT）和位於外膜的電壓依賴性陰離子通道（Voltage dependent anion channel，VDAC）等蛋白所組成，PT孔開放會引起線粒體跨膜電位下降和細胞色素c釋放。Bcl-2家族蛋白對於PT孔的開放和關閉起關鍵的調節作用，促凋亡蛋白Bax等可以通過與ANT或VDAC的結合介導PT孔的開放，而抗凋亡類蛋白如Bcl-2、Bcl-xL等則可通過與Bax競爭性地與ANT結合，或者直接阻止Bax與ANT、VDAC的結合來發揮其抗凋亡效應。
Bcl-2家族的結構和能形成離子通道的一些毒素（如大腸桿菌毒素）非常相似。插入膜結構中形成較大的通道，允許細胞色素c等蛋白質通過，這可能是細胞色素c釋放的另一個途徑。
在線蟲中ced-3和ced-4的缺失突變抑制所有發育階段的細胞死亡。在哺乳動物中，盡管Apaf-1基因缺失的小鼠沒有caspase活化，但除了神經細胞過多外，大多數器官發育是正常的。近年來的研究發現隨細胞色素c釋放的蛋白還有Smac（second mitochondria-derived activator of caspase）、凋亡誘導因子（apoptosis incing factor，AIF）和核酸內切酶G( Endo G)。Smac能通過N端的幾個氨基酸與IAPs（凋亡抑制蛋白）的BIR結構域結合，從而解除IAP對caspase的抑制；AIF[7]則引起核固縮和染色質斷裂；Endo G可以使DNA片段化。可見即使在caspase不參與的情況下，由線粒體途徑仍可引起細胞凋亡。
在對Fas應答的細胞中，一型細胞（type I），如胸腺細胞，其caspase-8有足夠的活性，被Fas活化後導致細胞凋亡，在這類細胞中高表達Bcl-2不能抑制Fas誘導的細胞凋亡。在二型細胞（type II），如肝細胞中，Fas介導的caspase-8活化不能達到足夠的水平，因此這類細胞中的凋亡信號需要藉助凋亡的線粒體途徑來放大。活化的caspase-8將胞質中的Bid剪切，形成活性分子tBid（truncated Bid），tBid進入線粒體，導致細胞色素c釋放，使凋亡信號放大。
圖15-9 細胞色素釋放引起的凋亡 引自R. Chris Bleackley and Jeffrey A. Heibein 2001
我們不看出線粒體既是細胞的能量工廠，也是細胞的凋亡控制中心，可是為什麼線粒體會擔負起如此重要的雙重功能呢？一個主要的原因是各類生長因子都可以促進葡萄糖轉運和己糖激酶等向線粒體轉運、加速能量生產，相反地剝奪生長因子後，細胞氧消耗降低、ATP合成不足、蛋白質合成受阻，最後細胞走向死亡。由於這一方面的資料較少，目前還很難作出一個較好的解釋，只能留在以後再完善。
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[1]Horvitz實驗室的袁均英1993年發現哺乳動物ced-3的同源物為白介素-1-β轉換酶（ICE）。
[2] 哺乳動物中已發現14個。
[3] 最早在細菌和病毒中發現。
[4] 是線粒體內膜的外周蛋白，呼吸鏈中的兩個可移動組分之一，位於膜間隙，釋放到細胞質中會引起細胞凋亡。
[5] 是一種原癌基因，名稱來源於B細胞淋巴瘤/白血病-2（B-cell lymphoma/Leukemia-2，bcl-2），最早由Tsujimoto（1985）從伴有14、18染色體易位的淋巴瘤細胞中發現，在正常人體內位於18號染色體，在患者易位於14號染色體。
[6] Kischkel等1995發現Fas活化時可以與至少4種蛋白相連，分別稱為CAP1(Cytotoxicity-dependent APO-1 (Fas/CD95)-associated proteins 1)、CAP2、CAP3和CAP4，這4種蛋白與活化的Fas受體一起被稱為死亡誘導信號復合物(death-incing signaling complex, DISC)。隨後的研究證實CAP1和CAP2是不同形式絲氨酸磷酸化的FADD蛋白，CAP3和CAP4實際上就是活化的caspase-8。
[7]是一種依賴於黃素的一種氧化還原酶，目前還不清楚其作用機制。
❹ 細胞程序性死亡的機制有哪些
細胞衰老和細胞凋亡，這兩個都是受基因控制的。
❺ 細胞凋亡的機制
中文名稱：細胞凋亡 英文名稱：apoptosis 其他名稱：程序性細胞死亡(programmed cell death,PCD) 定義1：指由於細胞內部程序激活而發生的自殺性死亡，是增殖的淋巴細胞被清除的主要方式。 應用學科：免疫學（一級學科）；概論（二級學科）；免疫學相關名詞（三級學科） 定義2：生物體內細胞在特定的內源和外源信號誘導下，其死亡途徑被激活，並在有關基因的調控下發生的程序性死亡過程。是程序性死亡過程的一種主要形式，強調的是形態學上的改變。仔茄氏它涉及染色質凝聚和外周化、細胞質減少、核片段化、細胞質緻密化、與周圍細胞聯系中斷、內質網與細胞膜融合，最終細胞片段化形成許多細胞凋亡體，被其他細胞吞入。 應念散用學科：生物化學與分子生物學（一級學科）；總論（二級學科） 定義3：由死亡信號誘發的受調節的細胞死亡過程, 是細胞生理性死亡的普遍形式。凋亡過程中DNA發生片段化，細胞皺縮分解成凋亡小體，被鄰近細胞或巨噬細胞吞噬，不發生炎症。 應用學科：細胞生物學（一級學科）；納衫細胞分化與發育（二級學科） 定義4：由生理或病理信號引發的自主性的細胞清除過程。 應用學科：遺傳學（一級學科）；發育遺傳學（二級學科）
❻ trx是什麼意思
trx懸掛訓練;硫氧化還原蛋白;硫氧還蛋白;蛋白;收發信機。
Trx has various biological functions in keeping stable redox status of cells.
硫氧還蛋白具有多種生物學功能，對維持體內穩定的氧化還原狀態具有重要的作用。
Construction of recombinant adenovirus vector with TRX gene by Tet-Off inction.
Tet-Off誘導的硫氧還蛋白基因重組腺病毒載體的構建。
These studies have shown that: TRX can suppress tumor cell apoptosis.
研究表明：TRX可以抑制腫瘤細胞凋亡。
Trx plays crucial roles in regulating cell growth, apoptosis and gene transcription.
Trx具有調節細胞生長、抑制凋亡、調節基因轉錄等功能。
CONCLUSION: TRX protein plays an important role in the defense response of myocardium against oxidative stress.
結論：TRX蛋白在心肌的氧化應激防禦反應中起重要作用。
❼ 細胞內源性信號引起的細胞凋亡通道
內源性細胞凋亡主要通過線粒體途徑來實現，凋亡的線粒體途徑是闡明得最為明確的信號通路之一。線粒體是真核生物能量和代友團謝的中心，也是在細胞凋亡、信號轉導中起關鍵調節作用的細胞器。不僅線粒體的原發損傷可誘發細胞的凋亡性死亡和非凋亡性死亡，而且在其他信號轉導通路誘發的細胞凋亡進程中。線粒體也無例外地被累積並參與了細胞凋亡的程序。因此有人稱線粒體為細胞死亡信號整合器(death signal integiator)。
在不同信號觸發的細胞凋亡進程中，線粒體的各種成分幾乎無例外地參與細胞死亡信號的整合，介導細胞凋亡的發展，其中定位在線粒體膜上的Bcl一2蛋白家族具有重要作用。研究證實．氧化、毒素或缺血、缺氧等病理因素所致的內源性細胞凋亡時，均首先引起線粒體膜滲透性改變，並使線粒體釋放凋亡相關蛋白，包括能激活半胱天冬酶的凋亡誘導因於(apoptosis incing factor，AIF)、線粒體細胞色素c(cytochrorne c)和半胱天冬酶3等(圖12一14)。
細胞內的活性氧(reactive oxygen species，Ros)堆積引起的細胞應激反應是理化因子誘發細胞凋亡的重要觸發方式。細胞在生理性氧分壓下，主要在線粒體中形成RoS，使線粒體DNA(mtDNA)被破碎成數百個微環片，導致其DNA廣泛缺失，引起細胞凋亡。研究證實，氧化、毒素或缺血、缺氧等病理因素所致的細胞凋亡，均首先引起線粒體膜通透性轉變，並使線粒體釋放凋亡相關蛋白，包括能激活半胱天冬酶的凋亡誘導因子(apoptosis incing factor，AIF)、線粒體細胞色素c(Cyt c)和半胱天冬酶一3等。細胞色素C是凋亡小體的主要組成部分，而凋亡蛋白酶激活因子一l(Apaf-1)和半胱天冬酶一9前體是次要組成部分。AIF在體外可激活半胱天冬酶一3，線粒體Cyt c參與Apaf—l與半胱天冬酶一9結合並將其激活，繼而頃告拍激活半胱天冬酶一3，最終導致細胞凋亡。熱休克蛋白(heat shock protein，Hsp)90對Cyt c介導的Apaf-l寡聚化和前體半胱天冬酶一9的激活有負調節作用。Hsp90可與Apaf一l形成胞質復合體，從而抑制。Apaf一1一半胱天雀羨冬酶一9活性復合體的形成。但在Apaf一1過量或Hsp90- Apaf一1復合體被解離(如各種DNA損傷劑處理後)時，半胱天冬酶一9的激活作用可得以恢復。
❽ 凋亡信號對凋亡小體的影響
凋亡信號是一種促使細胞凋亡的特定信號，它可以影響凋亡小體的形成和凋亡過程。凋亡信號可以來自內部或外部環境，包括細胞內的信號分子，如細胞因子和激酶，以及外部環境中的信號分子，如病毒、抗原和毒素。凋亡信號可以調節細胞凋亡的過程，包括凋亡小體的形成和凋亡的進行旦坦。凋亡信號可以激活凋亡小體的形成，促進細胞凋亡的進行，從而調節細胞凋亡的過程。凋亡信號可以通過多種方式影響凋亡小體的形成，包括激活凋亡小體的形成，促進細胞凋亡的進行，從而調節細胞凋亡的過程。凋亡信號可以通過多種方式影響凋亡小體的形成，包括激活凋亡小體的形成，促進細胞凋亡的進行，從而調節細胞凋亡的過程。凋亡信號可以通過多種方式影響凋模冊桐亡小體的形成，包括激活凋亡小體的形成，促進細胞凋亡的進行，從而調節細胞凋亡的過程。此外，凋亡信號還姿嫌可以影響凋亡小體的清除，從而調節細胞凋亡的過程。因此，凋亡信號可以影響凋亡小體的形成和凋亡過程，從而調節細胞凋亡的過程。
❾ 細胞凋亡的3種途徑是什麼
1、凋亡抑制物
正常活細胞因為核酸酶處於無活性狀態，而不出現DNA斷裂，這是由於核酸酶和抑制物結合在一起，如果抑制物被破壞，核酸酶即可激活，引起DNA片段化（fragmentation）。
現知caspase可以裂解這種抑制物而激活核酸酶，因而把這種酶稱為Caspase激活的脫氧核糖核酸酶（caspase-activateddeoxyribonuleaseCAD），而把它的抑制物稱為ICAD。
因而，在正常情況下，CAD不顯示活性是因為CAD-ICAD，以一種無活性的復合物形式存在。ICAD一旦被Caspase水解，即賦予CAD以核酸酶活性，DNA片段化即產生。
有意義的是CAD只在ICAD存在時才能合成並顯示活性，提示CAD-ICAD以一種其轉錄方式存在，因而ICAD對CAD的活化與抑制卻是必需要的。
2、破壞細胞結構
Caspase可直接破壞細胞結構，如裂解核纖層，核纖層（Lamina）是由御悔核纖層蛋白通過聚合作用而連成頭尾相接的多聚體，由此形成核膜的骨架結構，使染色質（chromatin）得以形成並進行正常的排列。
在細胞發生凋亡時，核纖層蛋白作為底物被Caspase在一個近中部的固定部位所裂解，從而使核纖層蛋白崩解，導致細胞染色質的固縮。
3、調節蛋白喪失功能
Caspase可作用於幾種與細胞骨架調節有關的酶或蛋白，改變細胞結構。其中包括凝膠原蛋白（gelsin）、聚合粘附激酶（focaladhesionkinase,FAK）、P21活化激酶α（PAKα）等。
這些蛋白的裂解導致其活性下降。如Caspase可裂解凝膠原蛋白而產生片段，使之不能通過肌動蛋白（actin）纖維來調節細胞骨架。
除此之外虧巧，Caspase還能滅活或下調與DNA修復有關的酶、mRNA剪切蛋白和DNA交聯蛋白。由於DNA的作用，這些蛋白功能被抑制，使細胞的增殖與復制受阻並發生凋亡。
所有這些都表明Caspase以一種有條不紊的方式進行"破壞"，它們切斷細胞與周圍的聯系，拆散細胞骨架，阻斷細胞DNA復制和修復，干擾mRNA剪切，損傷DNA與核結構，誘導細胞表達可被其他的細胞吞噬的信號，並進一步使之降解為凋亡小體。
(9)trx2蛋白與細胞凋亡擴展閱讀
凋亡的執行：
盡管凋亡過程的詳細機制尚不完全清楚，但是已經確定Caspase即半胱天冬蛋白酶在凋亡過程中是起著必不可少的作用。
細胞凋亡的過程實際上是Caspase不可逆有限水解底物的級聯放大反應過程。至少已有14種Caspase被發現，Caspase分子間的同源性很高，結構相似，都是半胱氨酸家族蛋白酶。
根據功能可把Caspase基本分為二類：一類參與細胞的加工，如Pro-IL-1β和Pro-IL-1δ，形成有活性的IL-1β和IL-1δ；第二類參與細胞凋亡，包括caspase2,3,6,7,8,9.10。Caspase家族一般具有以下特徵：
1）C端同源區存在半胱氨鎮空正酸激活位點，此激活位點結構域為QACR/QG。
2）通常以酶原的形式存在，相對分子質量29000-49000（29-49KD），在受到激活後其內部保守的天冬氨酸殘基經水解形成大（P20）小（P10）兩個亞單位，並進而形成兩兩組成的有活性的四聚體，其中，每個P20/P10異二聚體可來源於同一前體分子也可來源於兩個不同的前體分子。
3）未端具有一個小的或大的原結構域。
參與誘導凋亡的Caspase分成兩大類：啟動酶（inititaor）和效應酶（effector）它們分別在死亡信號轉導的上游和下游發揮作用。
❿ 細胞凋亡的機制
細胞凋亡的過程及機理
細胞凋亡的過程大致可分為以下幾個階段：
接受凋亡信號→凋亡調控分子間的相互作用→蛋白水解酶的活化（Caspase）→進入連續反應過程
1．凋亡的啟動階段
細胞凋亡的啟動是細胞在感受到相應的信號刺激後胞內一系列控制開關的開啟或關閉，不同的外界因素啟動凋亡的方式不同，所引起的信號轉導也不相同，客觀上說對細胞凋亡過程中信號傳遞系統的認識還是不全面的，目前比較清楚的通路主要有：
1）細胞凋亡的膜受體通路：各種外界因素是細胞凋亡的啟動劑，它們可以通過不同的信號傳遞系統傳遞凋亡信號，引起細胞凋亡，我們以Fas -FasL為例：
Fas是一種跨膜蛋白，屬於腫瘤壞死因子受體超家族成員，它與FasL結合可以啟動凋亡信號的轉導引起細胞凋亡。它的活化包括一系列步驟：首先配體誘導受體三聚體化，然後在細胞膜上形成凋亡誘導復合物，這個復合物中包括帶有死亡結構域的Fas相關蛋白FADD。 Fas又稱CD95，是由325個氨基酸組成的受體分子，Fas一旦和配體FasL結合，可通過Fas分子啟動致死性信號轉導，最終引起細胞一系列特徵性變化，使細胞死隱猛李亡。Fas作為一種普遍表達的受體分子，可出現於多種細胞表面，但FasL的表達卻有其特點，通常只出現於活化的T細胞和NK細胞，因而已被活化的殺傷性免疫細胞，往往能夠最有效地以凋亡途徑置靶細胞於死地。 Fas分子胞內段帶有特殊的死亡結構域（DD, death domain）。三聚化的Fas和FasL結合後，使三個Fas分子的死亡結構域相聚成簇，吸引了胞漿中另一種帶有相同死亡結構域的蛋白FADD。FADD是死亡信號轉錄中的一個連接蛋白，它由兩部分組成：C端（DD結構域）和N端（DED）部分。DD結構域負責和Fas分子胞內段上的DD結構域結合，該蛋白再以DED連接另一個帶灶遲有DED的後續成分，由此引起N段DED隨即與無活性的半胱氨酸蛋白酶8（caspase8）酶原發生同嗜性交聯，聚合多個caspase8的分子，caspase8分子逐由單鏈酶原轉成有活性的雙鏈蛋白，進而引起隨後的級聯反應，即Caspases，後者作為酶原而被激活，引起下面的級聯反應。細胞發生凋亡。因而TNF誘導的細胞凋亡途徑與此類似
2）細胞色素C釋放和Caspases激活的生物化學途經
線粒體是細胞生命活動控制中心，它不僅是細胞呼吸鏈和氧化磷酸化的中心，而且是細胞凋亡調控中心。實驗表明了細胞色素C從線粒體釋放是細胞凋亡的關鍵步驟。釋放到細胞漿的細胞色素C在dATP存在的條件下能與凋亡相關因子1（Apaf-1）結合，使其形成多聚體，並促使caspase-9與其結合形成凋亡小體，caspase-9被激活，被激活的caspase-9能激活其它的caspase如caspase-3等，從而誘導細胞凋亡。此外，線粒體還釋放凋亡誘導因子，如AIF，參與激活caspase。可見，細胞凋亡小體的相關組份存在於正常細胞的不同部位。促凋亡因子能誘導細胞色素C釋放和凋亡小體的形成。很顯然，細胞色素C從線粒體釋放的調節是細胞凋亡分子機理研究的關鍵問題。多數凋亡刺激因子通過線粒體激活細胞凋亡途經。有人認為受體介導的凋亡途經也有細胞色素C從線粒體的釋放。如對Fas應答的細胞中，一類細胞（type1）中含有足夠的胱解酶8 （caspase8）可被死亡受體活化從而導致細胞凋亡。在這類細胞中高表達Bcl-2並不能抑制Fas誘導的細胞凋亡。在另一類細胞（type2）如肝細胞中，Fas受體介導的胱解酶8活化不能達到很高的水平。因此這類細胞中的凋亡知銷信號需要藉助凋亡的線粒體途經來放大，而Bid -- 一種僅含有BH3結構域的Bcl-2家族蛋白是將凋亡信號從胱解酶8向線粒體傳遞的信使。
2．凋亡的執行
盡管凋亡過程的詳細機制尚不完全清楚，但是已經確定Caspase即半胱天冬蛋白酶在凋亡過程中是起著必不可少的作用，細胞凋亡的過程實際上是Caspase不可逆有限水解底物的級聯放大反應過程，到目前為止，至少已有14種Caspase被發現，Caspase分子間的同源性很高，結構相似，都是半胱氨酸家族蛋白酶，根據功能可把Caspase基本分為二類：一類參與細胞的加工，如Pro-IL-1β和Pro-IL-1δ，形成有活性的IL-1β和IL-1δ；第二類參與細胞凋亡，包括caspase2,3,6,7,8,9.10。Caspase家族一般具有以下特徵：
1）C端同源區存在半胱氨酸激活位點，此激活位點結構域為QACR/QG。
2）通常以酶原的形式存在，相對分子質量29000-49000（29-49KD），在受到激活後其內部保守的天冬氨酸殘基經水解形成大（P20）小（P10）兩個亞單位，並進而形成兩兩組成的有活性的四聚體，其中，每個P20/P10異二聚體可來源於同一前體分子也可來源於兩個不同的前體分子。
3）未端具有一個小的或大的原結構域。
參與誘導凋亡的Caspase分成兩大類： 啟動酶（inititaor）和效應酶（effector）它們分別在死亡信號轉導的上游和下游發揮作用。
[編輯本段]Caspase活化機制
Caspase的活化是有順序的多步水解的過程，Caspase分子各異，但是它們活化的過程相似。首先在caspase前體的N-端前肽和大亞基之間的特定位點被水解去除N-端前肽，然後再在大小亞基之間切割釋放大小亞基，由大亞基和小亞基組成異源二聚體，再由兩個二聚體形成有活性的四聚體。去除N-端前肽是Caspase的活化的第一步，也是必須的，但是Caspase-9的活化不需要去除N-端前肽，Caspase活化基本有兩種機制，即同源活化和異源活化，這兩種活化方式密切相關，一般來說後者是前者的結果，發生同源活化的Caspase又被稱為啟動caspase（initiator caspase），包括caspase-8,-10,-9，誘導凋亡後，起始Caspase通過adaptor被募集到特定的起始活化復合體，形成同源二聚體構像改變，導致同源分子之間的酶切而自身活化，通常caspase-8, 10, 2介導死亡受體通路的細胞凋亡，分別被募集到Fas和TNFR1死亡受體復合物，而Caspase-9參與線粒體通路的細胞凋亡，則被募集到Cyt c/d ATP/Apaf-1組成的凋亡體（apoptosome）。同源活化是細胞凋亡過程中最早發生的capases水解活化事件，啟動Caspase活化後，即開啟細胞內的死亡程序，通過異源活化方式水解下游Caspase將凋亡信號放大，同時將死亡信號向下傳遞。異源活化（hetero-activation）即由一種caspase活化另一種caspase是凋亡蛋白酶的酶原被活化的經典途徑。被異源活化的Caspase又稱為執行caspase(executioner caspase)，包括Caspase-3,-6,-7。執行Caspase不象啟動Caspase ，不能被募集到或結合起始活化復合體，它們必須依賴啟動Caspase才能活化。
[編輯本段]Caspase的效應機制
凋亡細胞的特徵性表現，包括DNA裂解為200bp左右的片段，染色質濃縮，細胞膜活化，細胞皺縮，最後形成由細胞膜包裹的凋亡小體，然後，這些凋亡小體被其他細胞所吞噬，這一過程大約經歷30-60分鍾，Caspase引起上述細胞凋亡相關變化的全過程尚不完全清楚，但至少包括以下三種機制：
1．凋亡抑制物
正常活細胞因為核酸酶處於無活性狀態，而不出現DNA斷裂，這是由於核酸酶和抑制物結合在一起，如果抑制物被破壞，核酸酶即可激活，引起DNA片段化（fragmentation）。現知caspase可以裂解這種抑制物而激活核酸酶，因而把這種酶稱為Caspase激活的脫氧核糖核酸酶（caspase-activated deoxyribonulease CAD），而把它的抑制物稱為ICAD。因而，在正常情況下，CAD不顯示活性是因為CAD-ICAD，以一種無活性的復合物形式存在。ICAD一旦被Caspase水解，即賦予CAD以核酸酶活性，DNA片段化即產生，有意義的是CAD只在ICAD存在時才能合成並顯示活性，提示CAD-ICAD以一種其轉錄方式存在，因而ICAD對CAD的活化與抑制卻是必需要的。
2．破壞細胞結構
Caspase可直接破壞細胞結構，如裂解核纖層，核纖層（Lamina）是由核纖層蛋白通過聚合作用而連成頭尾相接的多聚體，由此形成核膜的骨架結構，使染色質（chromatin）得以形成並進行正常的排列。在細胞發生凋亡時，核纖層蛋白作為底物被Caspase在一個近中部的固定部位所裂解，從而使核纖層蛋白崩解，導致細胞染色質的固縮。
3．調節蛋白喪失功能
Caspase可作用於幾種與細胞骨架調節有關的酶或蛋白，改變細胞結構。其中包括凝膠原蛋白（gelsin）、聚合粘附激酶（focal adhesion kinase ,FAK）、P21活化激酶α（PAKα）等。這些蛋白的裂解導致其活性下降。如Caspase可裂解凝膠原蛋白而產生片段，使之不能通過肌動蛋白（actin）纖維來調節細胞骨架。
除此之外，Caspase還能滅活或下調與DNA修復有關的酶、mRNA剪切蛋白和DNA交聯蛋白。由於DNA的作用，這些蛋白功能被抑制，使細胞的增殖與復制受阻並發生凋亡。
所有這些都表明Caspase以一種有條不紊的方式進行"破壞"，它們切斷細胞與周圍的聯系，拆散細胞骨架，阻斷細胞DNA復制和修復，干擾mRNA剪切，損傷DNA與核結構，誘導細胞表達可被其他的細胞吞噬的信號，並進一步使之降解為凋亡小體。