trx2蛋白与细胞凋亡
❶ 细胞凋亡信号转导的特点
细胞凋亡有不同的分子机制，从而有不同的信号转导，最著名但是有caspase介导的细胞凋亡。当细胞受到外界环境的剧烈刺激（如射线，极端温度，某些药物作用）时，这些樱激物质会诱导细胞产生凋亡。有两种不同的途径。途径1，首先是凋亡信号（配体）与细胞表面的受体相结合，从而诱导细胞内的受体连接蛋白caspase8和10活化，在这两种蛋白的介导下活化caspase3/7，从而对细胞进行相关处理，引发凋亡。途径2，凋亡信号（配体）与细胞表面的受体相结合，从而诱导细胞内的受体连接蛋白caspase2，8和10活化，然后这些物质作用于线粒体，由LAPa介导，使衡凳细胞内的细胞色咐颂旅素c排放，从而引发细胞凋亡。除此之外，还有非依赖caspase蛋白的细胞凋亡，主要是RAS蛋白和NF-κB介导的途径，具体的信号传递这里就不多说了，如果你要更详细的在回答你！
❷ 细胞凋亡的基因调控是怎样完成的细胞凋亡有何生物学意义
细胞凋亡的基因调控：
细胞凋亡指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡。生物体内细胞在特定的内源和外源信号诱导下(其死亡途径被激活(并在有关基因的调控下发生的程序性死亡过程。是程序性死亡过程的一种主要形式(强调的是形态学上的改变。它涉及染色质凝聚和外周化、细胞质减少、核片段化、细胞质致密化、与周围细胞联系中断、内质网与细胞膜融合(最终细胞片段化形成许多细胞凋亡体)被其他细胞吞入。
细胞凋亡的意义：
细胞凋亡和细胞增殖都是生命的基本现象，是维持体内细胞数量动态平衡的基本措施。在胚胎发育阶段通过细胞凋亡清除多余的和已完成使命的细胞，保证了胚胎的正常发育；在成年阶段通过细胞凋亡清除衰老和病变的细胞，保证了机体的健康。和细胞增殖一样细胞凋亡也是受基因调控的精确过程。
细胞凋亡有哪些基因在调控：
ced基因：线虫的eed．3和ced一4为促凋亡基因，哺乳类动物和此游eed．3相似基因为ICE，是一种半胱氨酸蛋白酶；ted一9是抑制凋亡基因Il9】，人的bcl-2和物促凋亡基因。ICE作用于IL．1p前体。抑制ICE的基因有牛和虚痘病毒的Crm A和杆状病毒的P53，对细胞凋亡都有较强的抑制作用；
hd．2家族：hc1．2家族有Bcl—x、Bax、Bak和Bad等成员，bc1．2可以通过CED一4作用调节caspases和线粒体通透性转变，从而防止凋亡产生，与肿瘤细胞增殖和癌变有关[201，而Bax有促进凋亡的作用；
c．myc家族：c．myc具有促进细胞增殖和促使细胞凋亡双向的调节作用，这主要决定于其上游的信号来源；~TNV受体家族：Fas是TNF受体家族中研唤扒燃究最详细的成员，Fas为死亡受体。Fas—L是T淋巴细胞产物，Fas和Fas．L结合诱导细胞凋亡；~p53基因：野生型诱导细胞凋亡，通过细胞凋亡抑制肿瘤的生长 。它作用在细胞周期和细胞受损伤时，促使细胞凋亡；
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种紧密相关的转录因子，其中E2F一1、E2F，2和E2F，3结合Rb蛋白，而E2F一4和E2F-5主要结合Rb的相关蛋白p107和p130。E2F一1具有双重作用，当E2F一1与Rh蛋白结合时，细胞周期进程被抑制。但当Rh蛋白缺失时E2F一1刺激细胞增殖。可能细胞内E2F的浓度或者其它细胞周期调节因子存在与否，影响E2F．1决定发挥细胞生长还是细胞凋亡作用[Z21；
ras：ras是癌基因，它的作用是抑制细胞凋亡。
❸ 阐述细胞凋亡生物学意义.
细胞凋亡和细胞增殖都是生命的基本现象，是维持体内细胞数量动态平衡的基本措施。在胚胎发育阶段通过细胞凋亡清除多余的和已完成使命的细胞，保证了胚胎的正常发育；在成年阶段通过细胞凋亡清除衰老和病变的细胞，保证了机体的健康。和细胞增殖一样细胞凋亡也是受基因调控的精确过程，在这一节我们就细胞凋亡的分子机理作简要的介绍。
细胞凋亡的途径主要有两条，一条是通过胞外信号激活细胞内的凋亡酶caspase、一条是通过线粒体释放凋亡酶激活因子激活caspase。这些活化的caspase可将细胞内的重要蛋白降解，引起细胞凋亡。
一、凋亡相关的基因和蛋白
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。其茄旅搜中研究较多的有ICE、Apaf-1、Bcl-2、Fas/APO-1、c-myc、p53、ATM等。
1．Caspase家族
Caspase属于半胱氨酸蛋白酶，相当于线虫中的ced-3，这些蛋白酶是引起细胞凋亡的关键酶，一旦被信号途径激活，能将细胞内的蛋白质降解，使细胞不可逆的走向死亡。它们均有以下特点：①酶活性依赖于半胱氨酸残基的亲核性；②总是在天冬氨酸之后切断底物，所以命名为caspase（cysteine aspartate-specific protease），方便起见本文称之为凋亡酶；③都是由两大、两小亚基组成的异四聚体，大、小亚基由同一基因编码，前体被切割后产生两个活性亚基。
最早发现人类中与线虫ced-3同源的基因[1]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（图15-6），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）或自剪接的方镇凳式激活；另一类为启动者（initiator），如caspase-8、9，受到信号后，颤历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）[3]与caspase结合，抑制其活性，如XIAP。
图15-6：ICE家族成员 A：3类caspase：蓝色参与炎症反应，红色为执行者，绿色为启动者；B：caspase-3的结构模型；C：caspase-3的活化过程 引自Katja C. Zimmermann等2001
2．Apaf-1
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[4]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。
3．Bcl-2家族
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。
图15-7 Bcl-2家族 引自Katja C. Zimmermann等2001
4．Fas
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。
5．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。
6．myc
在许多人类恶性肿瘤细胞中都发现有c-myc的过度表达，它能促进细胞增殖、抑制分化。 在凋亡细胞中c-myc也是高表达，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。
7.ATM
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症患者，人类中大约有1%的人是ATM缺失的杂合子，表现出对电离辐射敏感和易患癌症。正常细胞经放射处理后，DNA损伤会激活修复机制，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（参见第十三章第四节）
二、Fas介导的细胞凋亡
细胞表面的凋亡受体是属于肿瘤坏死因子受体（TNFR）家族的跨膜蛋白，它们包括Fas（Apo-1/CD95）、TNFR1、DR3/WSL、DR4/TRAIL-R1和DR5/TRAIL-R2。其配体属于TNF家族，目前已比较清楚的是Fas介导的细胞凋亡途径。
Fas具有三个富含半胱氨酸的胞外区和一个称为死亡结构域（Death domain，DD，图15-8）的胞内区。Fas的配体FasL（Fas ligand）与Fas结合后，Fas三聚化使胞内的DD区构象改变，然后与接头蛋白FADD（Fasassociated death domain）的DD区结合，而后FADD的N端DED区（death effector domain）就能与Caspase-8（或-10）前体蛋白结合，形成DISC (death-incing signaling complex )[6] ，引起caspase-8、10通过自身剪激活，它们启动caspase的级联反应，使caspase-3、-6、-7激活，这几种Caspase可降解胞内结构蛋白和功能蛋白，最终导致细胞凋亡。
图15-8 FAS介导的细胞凋亡 引自Avi Ashkenazi and Vishva M. Dixit 1998
Caspase 可激活名叫CAD（caspase-activated Dnase）的核酸酶，CAD能在核小体的连接区将其切断，形成约为200bp整数倍的核酸片段。正常情况下CAD存在于胞质中，并且与抑制因子ICAD/DFF-45蛋白结合，不能进入细胞核。Caspase活化后可以降解ICAD/DFF-45，释放出CAD，使它进入细胞核降解DNA。
Fas/FasL系统在免疫系统中具有重要的作用，其一是参与免疫调节，活化成熟的外周T细胞主要通过Fas/FasL系统介导的细胞凋亡清除与自身抗原有交叉反应的克隆和由自身抗原激活的细胞克隆，以限制T细胞克隆的无限增殖，防止对自身组织的损伤，即产生外周免疫耐受。淋巴细胞凋亡异常导致的免疫耐受失控，是自身免疫性疾病的主要病因。其二是细胞毒T细胞（CTL）可以通过FasL诱导靶细胞凋亡，但遗憾的是，某些肿瘤细胞也可以通过这一途径诱导淋巴细胞凋亡，从而逃脱免疫监控。
三、线粒体与细胞凋亡
细胞应激反应或凋亡信号能引起线粒体细胞色素c释放，作为凋亡诱导因子，细胞色素c能与Apaf-1、caspase-9前体、ATP/dATP形成凋亡体（apoptosome，图15-9），然后召集并激活caspase-3，进而引发caspases级联反应，导致细胞凋亡。
在这里，一个核心的问题是细胞色素c究竟通过哪一种途径释放到细胞质中，由于大部分凋亡细胞中很少发生线粒体肿胀和线粒体外膜破裂的现象，所以目前普遍认为细胞色素是通过线粒体PT孔或Bcl-2家族成员形成的线粒体跨膜通道释放到细胞质中的。
线粒体PT孔（permeability transition pore）主要由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（Voltage dependent anion channel，VDAC）等蛋白所组成，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等可以通过与ANT或VDAC的结合介导PT孔的开放，而抗凋亡类蛋白如Bcl-2、Bcl-xL等则可通过与Bax竞争性地与ANT结合，或者直接阻止Bax与ANT、VDAC的结合来发挥其抗凋亡效应。
Bcl-2家族的结构和能形成离子通道的一些毒素（如大肠杆菌毒素）非常相似。插入膜结构中形成较大的通道，允许细胞色素c等蛋白质通过，这可能是细胞色素c释放的另一个途径。
在线虫中ced-3和ced-4的缺失突变抑制所有发育阶段的细胞死亡。在哺乳动物中，尽管Apaf-1基因缺失的小鼠没有caspase活化，但除了神经细胞过多外，大多数器官发育是正常的。近年来的研究发现随细胞色素c释放的蛋白还有Smac（second mitochondria-derived activator of caspase）、凋亡诱导因子（apoptosis incing factor，AIF）和核酸内切酶G( Endo G)。Smac能通过N端的几个氨基酸与IAPs（凋亡抑制蛋白）的BIR结构域结合，从而解除IAP对caspase的抑制；AIF[7]则引起核固缩和染色质断裂；Endo G可以使DNA片段化。可见即使在caspase不参与的情况下，由线粒体途径仍可引起细胞凋亡。
在对Fas应答的细胞中，一型细胞（type I），如胸腺细胞，其caspase-8有足够的活性，被Fas活化后导致细胞凋亡，在这类细胞中高表达Bcl-2不能抑制Fas诱导的细胞凋亡。在二型细胞（type II），如肝细胞中，Fas介导的caspase-8活化不能达到足够的水平，因此这类细胞中的凋亡信号需要借助凋亡的线粒体途径来放大。活化的caspase-8将胞质中的Bid剪切，形成活性分子tBid（truncated Bid），tBid进入线粒体，导致细胞色素c释放，使凋亡信号放大。
图15-9 细胞色素释放引起的凋亡 引自R. Chris Bleackley and Jeffrey A. Heibein 2001
我们不看出线粒体既是细胞的能量工厂，也是细胞的凋亡控制中心，可是为什么线粒体会担负起如此重要的双重功能呢？一个主要的原因是各类生长因子都可以促进葡萄糖转运和己糖激酶等向线粒体转运、加速能量生产，相反地剥夺生长因子后，细胞氧消耗降低、ATP合成不足、蛋白质合成受阻，最后细胞走向死亡。由于这一方面的资料较少，目前还很难作出一个较好的解释，只能留在以后再完善。
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[1]Horvitz实验室的袁均英1993年发现哺乳动物ced-3的同源物为白介素-1-β转换酶（ICE）。
[2] 哺乳动物中已发现14个。
[3] 最早在细菌和病毒中发现。
[4] 是线粒体内膜的外周蛋白，呼吸链中的两个可移动组分之一，位于膜间隙，释放到细胞质中会引起细胞凋亡。
[5] 是一种原癌基因，名称来源于B细胞淋巴瘤/白血病-2（B-cell lymphoma/Leukemia-2，bcl-2），最早由Tsujimoto（1985）从伴有14、18染色体易位的淋巴瘤细胞中发现，在正常人体内位于18号染色体，在患者易位于14号染色体。
[6] Kischkel等1995发现Fas活化时可以与至少4种蛋白相连，分别称为CAP1(Cytotoxicity-dependent APO-1 (Fas/CD95)-associated proteins 1)、CAP2、CAP3和CAP4，这4种蛋白与活化的Fas受体一起被称为死亡诱导信号复合物(death-incing signaling complex, DISC)。随后的研究证实CAP1和CAP2是不同形式丝氨酸磷酸化的FADD蛋白，CAP3和CAP4实际上就是活化的caspase-8。
[7]是一种依赖于黄素的一种氧化还原酶，目前还不清楚其作用机制。
❹ 细胞程序性死亡的机制有哪些
细胞衰老和细胞凋亡，这两个都是受基因控制的。
❺ 细胞凋亡的机制
中文名称：细胞凋亡 英文名称：apoptosis 其他名称：程序性细胞死亡(programmed cell death,PCD) 定义1：指由于细胞内部程序激活而发生的自杀性死亡，是增殖的淋巴细胞被清除的主要方式。 应用学科：免疫学（一级学科）；概论（二级学科）；免疫学相关名词（三级学科） 定义2：生物体内细胞在特定的内源和外源信号诱导下，其死亡途径被激活，并在有关基因的调控下发生的程序性死亡过程。是程序性死亡过程的一种主要形式，强调的是形态学上的改变。仔茄氏它涉及染色质凝聚和外周化、细胞质减少、核片段化、细胞质致密化、与周围细胞联系中断、内质网与细胞膜融合，最终细胞片段化形成许多细胞凋亡体，被其他细胞吞入。 应念散用学科：生物化学与分子生物学（一级学科）；总论（二级学科） 定义3：由死亡信号诱发的受调节的细胞死亡过程, 是细胞生理性死亡的普遍形式。凋亡过程中DNA发生片段化，细胞皱缩分解成凋亡小体，被邻近细胞或巨噬细胞吞噬，不发生炎症。 应用学科：细胞生物学（一级学科）；纳衫细胞分化与发育（二级学科） 定义4：由生理或病理信号引发的自主性的细胞清除过程。 应用学科：遗传学（一级学科）；发育遗传学（二级学科）
❻ trx是什么意思
trx悬挂训练;硫氧化还原蛋白;硫氧还蛋白;蛋白;收发信机。
Trx has various biological functions in keeping stable redox status of cells.
硫氧还蛋白具有多种生物学功能，对维持体内稳定的氧化还原状态具有重要的作用。
Construction of recombinant adenovirus vector with TRX gene by Tet-Off inction.
Tet-Off诱导的硫氧还蛋白基因重组腺病毒载体的构建。
These studies have shown that: TRX can suppress tumor cell apoptosis.
研究表明：TRX可以抑制肿瘤细胞凋亡。
Trx plays crucial roles in regulating cell growth, apoptosis and gene transcription.
Trx具有调节细胞生长、抑制凋亡、调节基因转录等功能。
CONCLUSION: TRX protein plays an important role in the defense response of myocardium against oxidative stress.
结论：TRX蛋白在心肌的氧化应激防御反应中起重要作用。
❼ 细胞内源性信号引起的细胞凋亡通道
内源性细胞凋亡主要通过线粒体途径来实现，凋亡的线粒体途径是阐明得最为明确的信号通路之一。线粒体是真核生物能量和代友团谢的中心，也是在细胞凋亡、信号转导中起关键调节作用的细胞器。不仅线粒体的原发损伤可诱发细胞的凋亡性死亡和非凋亡性死亡，而且在其他信号转导通路诱发的细胞凋亡进程中。线粒体也无例外地被累积并参与了细胞凋亡的程序。因此有人称线粒体为细胞死亡信号整合器(death signal integiator)。
在不同信号触发的细胞凋亡进程中，线粒体的各种成分几乎无例外地参与细胞死亡信号的整合，介导细胞凋亡的发展，其中定位在线粒体膜上的Bcl一2蛋白家族具有重要作用。研究证实．氧化、毒素或缺血、缺氧等病理因素所致的内源性细胞凋亡时，均首先引起线粒体膜渗透性改变，并使线粒体释放凋亡相关蛋白，包括能激活半胱天冬酶的凋亡诱导因于(apoptosis incing factor，AIF)、线粒体细胞色素c(cytochrorne c)和半胱天冬酶3等(图12一14)。
细胞内的活性氧(reactive oxygen species，Ros)堆积引起的细胞应激反应是理化因子诱发细胞凋亡的重要触发方式。细胞在生理性氧分压下，主要在线粒体中形成RoS，使线粒体DNA(mtDNA)被破碎成数百个微环片，导致其DNA广泛缺失，引起细胞凋亡。研究证实，氧化、毒素或缺血、缺氧等病理因素所致的细胞凋亡，均首先引起线粒体膜通透性转变，并使线粒体释放凋亡相关蛋白，包括能激活半胱天冬酶的凋亡诱导因子(apoptosis incing factor，AIF)、线粒体细胞色素c(Cyt c)和半胱天冬酶一3等。细胞色素C是凋亡小体的主要组成部分，而凋亡蛋白酶激活因子一l(Apaf-1)和半胱天冬酶一9前体是次要组成部分。AIF在体外可激活半胱天冬酶一3，线粒体Cyt c参与Apaf—l与半胱天冬酶一9结合并将其激活，继而顷告拍激活半胱天冬酶一3，最终导致细胞凋亡。热休克蛋白(heat shock protein，Hsp)90对Cyt c介导的Apaf-l寡聚化和前体半胱天冬酶一9的激活有负调节作用。Hsp90可与Apaf一l形成胞质复合体，从而抑制。Apaf一1一半胱天雀羡冬酶一9活性复合体的形成。但在Apaf一1过量或Hsp90- Apaf一1复合体被解离(如各种DNA损伤剂处理后)时，半胱天冬酶一9的激活作用可得以恢复。
❽ 凋亡信号对凋亡小体的影响
凋亡信号是一种促使细胞凋亡的特定信号，它可以影响凋亡小体的形成和凋亡过程。凋亡信号可以来自内部或外部环境，包括细胞内的信号分子，如细胞因子和激酶，以及外部环境中的信号分子，如病毒、抗原和毒素。凋亡信号可以调节细胞凋亡的过程，包括凋亡小体的形成和凋亡的进行旦坦。凋亡信号可以激活凋亡小体的形成，促进细胞凋亡的进行，从而调节细胞凋亡的过程。凋亡信号可以通过多种方式影响凋亡小体的形成，包括激活凋亡小体的形成，促进细胞凋亡的进行，从而调节细胞凋亡的过程。凋亡信号可以通过多种方式影响凋亡小体的形成，包括激活凋亡小体的形成，促进细胞凋亡的进行，从而调节细胞凋亡的过程。凋亡信号可以通过多种方式影响凋模册桐亡小体的形成，包括激活凋亡小体的形成，促进细胞凋亡的进行，从而调节细胞凋亡的过程。此外，凋亡信号还姿嫌可以影响凋亡小体的清除，从而调节细胞凋亡的过程。因此，凋亡信号可以影响凋亡小体的形成和凋亡过程，从而调节细胞凋亡的过程。
❾ 细胞凋亡的3种途径是什么
1、凋亡抑制物
正常活细胞因为核酸酶处于无活性状态，而不出现DNA断裂，这是由于核酸酶和抑制物结合在一起，如果抑制物被破坏，核酸酶即可激活，引起DNA片段化（fragmentation）。
现知caspase可以裂解这种抑制物而激活核酸酶，因而把这种酶称为Caspase激活的脱氧核糖核酸酶（caspase-activateddeoxyribonuleaseCAD），而把它的抑制物称为ICAD。
因而，在正常情况下，CAD不显示活性是因为CAD-ICAD，以一种无活性的复合物形式存在。ICAD一旦被Caspase水解，即赋予CAD以核酸酶活性，DNA片段化即产生。
有意义的是CAD只在ICAD存在时才能合成并显示活性，提示CAD-ICAD以一种其转录方式存在，因而ICAD对CAD的活化与抑制却是必需要的。
2、破坏细胞结构
Caspase可直接破坏细胞结构，如裂解核纤层，核纤层（Lamina）是由御悔核纤层蛋白通过聚合作用而连成头尾相接的多聚体，由此形成核膜的骨架结构，使染色质（chromatin）得以形成并进行正常的排列。
在细胞发生凋亡时，核纤层蛋白作为底物被Caspase在一个近中部的固定部位所裂解，从而使核纤层蛋白崩解，导致细胞染色质的固缩。
3、调节蛋白丧失功能
Caspase可作用于几种与细胞骨架调节有关的酶或蛋白，改变细胞结构。其中包括凝胶原蛋白（gelsin）、聚合粘附激酶（focaladhesionkinase,FAK）、P21活化激酶α（PAKα）等。
这些蛋白的裂解导致其活性下降。如Caspase可裂解凝胶原蛋白而产生片段，使之不能通过肌动蛋白（actin）纤维来调节细胞骨架。
除此之外亏巧，Caspase还能灭活或下调与DNA修复有关的酶、mRNA剪切蛋白和DNA交联蛋白。由于DNA的作用，这些蛋白功能被抑制，使细胞的增殖与复制受阻并发生凋亡。
所有这些都表明Caspase以一种有条不紊的方式进行"破坏"，它们切断细胞与周围的联系，拆散细胞骨架，阻断细胞DNA复制和修复，干扰mRNA剪切，损伤DNA与核结构，诱导细胞表达可被其他的细胞吞噬的信号，并进一步使之降解为凋亡小体。
(9)trx2蛋白与细胞凋亡扩展阅读
凋亡的执行：
尽管凋亡过程的详细机制尚不完全清楚，但是已经确定Caspase即半胱天冬蛋白酶在凋亡过程中是起着必不可少的作用。
细胞凋亡的过程实际上是Caspase不可逆有限水解底物的级联放大反应过程。至少已有14种Caspase被发现，Caspase分子间的同源性很高，结构相似，都是半胱氨酸家族蛋白酶。
根据功能可把Caspase基本分为二类：一类参与细胞的加工，如Pro-IL-1β和Pro-IL-1δ，形成有活性的IL-1β和IL-1δ；第二类参与细胞凋亡，包括caspase2,3,6,7,8,9.10。Caspase家族一般具有以下特征：
1）C端同源区存在半胱氨镇空正酸激活位点，此激活位点结构域为QACR/QG。
2）通常以酶原的形式存在，相对分子质量29000-49000（29-49KD），在受到激活后其内部保守的天冬氨酸残基经水解形成大（P20）小（P10）两个亚单位，并进而形成两两组成的有活性的四聚体，其中，每个P20/P10异二聚体可来源于同一前体分子也可来源于两个不同的前体分子。
3）未端具有一个小的或大的原结构域。
参与诱导凋亡的Caspase分成两大类：启动酶（inititaor）和效应酶（effector）它们分别在死亡信号转导的上游和下游发挥作用。
❿ 细胞凋亡的机制
细胞凋亡的过程及机理
细胞凋亡的过程大致可分为以下几个阶段：
接受凋亡信号→凋亡调控分子间的相互作用→蛋白水解酶的活化（Caspase）→进入连续反应过程
1．凋亡的启动阶段
细胞凋亡的启动是细胞在感受到相应的信号刺激后胞内一系列控制开关的开启或关闭，不同的外界因素启动凋亡的方式不同，所引起的信号转导也不相同，客观上说对细胞凋亡过程中信号传递系统的认识还是不全面的，目前比较清楚的通路主要有：
1）细胞凋亡的膜受体通路：各种外界因素是细胞凋亡的启动剂，它们可以通过不同的信号传递系统传递凋亡信号，引起细胞凋亡，我们以Fas -FasL为例：
Fas是一种跨膜蛋白，属于肿瘤坏死因子受体超家族成员，它与FasL结合可以启动凋亡信号的转导引起细胞凋亡。它的活化包括一系列步骤：首先配体诱导受体三聚体化，然后在细胞膜上形成凋亡诱导复合物，这个复合物中包括带有死亡结构域的Fas相关蛋白FADD。 Fas又称CD95，是由325个氨基酸组成的受体分子，Fas一旦和配体FasL结合，可通过Fas分子启动致死性信号转导，最终引起细胞一系列特征性变化，使细胞死隐猛李亡。Fas作为一种普遍表达的受体分子，可出现于多种细胞表面，但FasL的表达却有其特点，通常只出现于活化的T细胞和NK细胞，因而已被活化的杀伤性免疫细胞，往往能够最有效地以凋亡途径置靶细胞于死地。 Fas分子胞内段带有特殊的死亡结构域（DD, death domain）。三聚化的Fas和FasL结合后，使三个Fas分子的死亡结构域相聚成簇，吸引了胞浆中另一种带有相同死亡结构域的蛋白FADD。FADD是死亡信号转录中的一个连接蛋白，它由两部分组成：C端（DD结构域）和N端（DED）部分。DD结构域负责和Fas分子胞内段上的DD结构域结合，该蛋白再以DED连接另一个带灶迟有DED的后续成分，由此引起N段DED随即与无活性的半胱氨酸蛋白酶8（caspase8）酶原发生同嗜性交联，聚合多个caspase8的分子，caspase8分子逐由单链酶原转成有活性的双链蛋白，进而引起随后的级联反应，即Caspases，后者作为酶原而被激活，引起下面的级联反应。细胞发生凋亡。因而TNF诱导的细胞凋亡途径与此类似
2）细胞色素C释放和Caspases激活的生物化学途经
线粒体是细胞生命活动控制中心，它不仅是细胞呼吸链和氧化磷酸化的中心，而且是细胞凋亡调控中心。实验表明了细胞色素C从线粒体释放是细胞凋亡的关键步骤。释放到细胞浆的细胞色素C在dATP存在的条件下能与凋亡相关因子1（Apaf-1）结合，使其形成多聚体，并促使caspase-9与其结合形成凋亡小体，caspase-9被激活，被激活的caspase-9能激活其它的caspase如caspase-3等，从而诱导细胞凋亡。此外，线粒体还释放凋亡诱导因子，如AIF，参与激活caspase。可见，细胞凋亡小体的相关组份存在于正常细胞的不同部位。促凋亡因子能诱导细胞色素C释放和凋亡小体的形成。很显然，细胞色素C从线粒体释放的调节是细胞凋亡分子机理研究的关键问题。多数凋亡刺激因子通过线粒体激活细胞凋亡途经。有人认为受体介导的凋亡途经也有细胞色素C从线粒体的释放。如对Fas应答的细胞中，一类细胞（type1）中含有足够的胱解酶8 （caspase8）可被死亡受体活化从而导致细胞凋亡。在这类细胞中高表达Bcl-2并不能抑制Fas诱导的细胞凋亡。在另一类细胞（type2）如肝细胞中，Fas受体介导的胱解酶8活化不能达到很高的水平。因此这类细胞中的凋亡知销信号需要借助凋亡的线粒体途经来放大，而Bid -- 一种仅含有BH3结构域的Bcl-2家族蛋白是将凋亡信号从胱解酶8向线粒体传递的信使。
2．凋亡的执行
尽管凋亡过程的详细机制尚不完全清楚，但是已经确定Caspase即半胱天冬蛋白酶在凋亡过程中是起着必不可少的作用，细胞凋亡的过程实际上是Caspase不可逆有限水解底物的级联放大反应过程，到目前为止，至少已有14种Caspase被发现，Caspase分子间的同源性很高，结构相似，都是半胱氨酸家族蛋白酶，根据功能可把Caspase基本分为二类：一类参与细胞的加工，如Pro-IL-1β和Pro-IL-1δ，形成有活性的IL-1β和IL-1δ；第二类参与细胞凋亡，包括caspase2,3,6,7,8,9.10。Caspase家族一般具有以下特征：
1）C端同源区存在半胱氨酸激活位点，此激活位点结构域为QACR/QG。
2）通常以酶原的形式存在，相对分子质量29000-49000（29-49KD），在受到激活后其内部保守的天冬氨酸残基经水解形成大（P20）小（P10）两个亚单位，并进而形成两两组成的有活性的四聚体，其中，每个P20/P10异二聚体可来源于同一前体分子也可来源于两个不同的前体分子。
3）未端具有一个小的或大的原结构域。
参与诱导凋亡的Caspase分成两大类： 启动酶（inititaor）和效应酶（effector）它们分别在死亡信号转导的上游和下游发挥作用。
[编辑本段]Caspase活化机制
Caspase的活化是有顺序的多步水解的过程，Caspase分子各异，但是它们活化的过程相似。首先在caspase前体的N-端前肽和大亚基之间的特定位点被水解去除N-端前肽，然后再在大小亚基之间切割释放大小亚基，由大亚基和小亚基组成异源二聚体，再由两个二聚体形成有活性的四聚体。去除N-端前肽是Caspase的活化的第一步，也是必须的，但是Caspase-9的活化不需要去除N-端前肽，Caspase活化基本有两种机制，即同源活化和异源活化，这两种活化方式密切相关，一般来说后者是前者的结果，发生同源活化的Caspase又被称为启动caspase（initiator caspase），包括caspase-8,-10,-9，诱导凋亡后，起始Caspase通过adaptor被募集到特定的起始活化复合体，形成同源二聚体构像改变，导致同源分子之间的酶切而自身活化，通常caspase-8, 10, 2介导死亡受体通路的细胞凋亡，分别被募集到Fas和TNFR1死亡受体复合物，而Caspase-9参与线粒体通路的细胞凋亡，则被募集到Cyt c/d ATP/Apaf-1组成的凋亡体（apoptosome）。同源活化是细胞凋亡过程中最早发生的capases水解活化事件，启动Caspase活化后，即开启细胞内的死亡程序，通过异源活化方式水解下游Caspase将凋亡信号放大，同时将死亡信号向下传递。异源活化（hetero-activation）即由一种caspase活化另一种caspase是凋亡蛋白酶的酶原被活化的经典途径。被异源活化的Caspase又称为执行caspase(executioner caspase)，包括Caspase-3,-6,-7。执行Caspase不象启动Caspase ，不能被募集到或结合起始活化复合体，它们必须依赖启动Caspase才能活化。
[编辑本段]Caspase的效应机制
凋亡细胞的特征性表现，包括DNA裂解为200bp左右的片段，染色质浓缩，细胞膜活化，细胞皱缩，最后形成由细胞膜包裹的凋亡小体，然后，这些凋亡小体被其他细胞所吞噬，这一过程大约经历30-60分钟，Caspase引起上述细胞凋亡相关变化的全过程尚不完全清楚，但至少包括以下三种机制：
1．凋亡抑制物
正常活细胞因为核酸酶处于无活性状态，而不出现DNA断裂，这是由于核酸酶和抑制物结合在一起，如果抑制物被破坏，核酸酶即可激活，引起DNA片段化（fragmentation）。现知caspase可以裂解这种抑制物而激活核酸酶，因而把这种酶称为Caspase激活的脱氧核糖核酸酶（caspase-activated deoxyribonulease CAD），而把它的抑制物称为ICAD。因而，在正常情况下，CAD不显示活性是因为CAD-ICAD，以一种无活性的复合物形式存在。ICAD一旦被Caspase水解，即赋予CAD以核酸酶活性，DNA片段化即产生，有意义的是CAD只在ICAD存在时才能合成并显示活性，提示CAD-ICAD以一种其转录方式存在，因而ICAD对CAD的活化与抑制却是必需要的。
2．破坏细胞结构
Caspase可直接破坏细胞结构，如裂解核纤层，核纤层（Lamina）是由核纤层蛋白通过聚合作用而连成头尾相接的多聚体，由此形成核膜的骨架结构，使染色质（chromatin）得以形成并进行正常的排列。在细胞发生凋亡时，核纤层蛋白作为底物被Caspase在一个近中部的固定部位所裂解，从而使核纤层蛋白崩解，导致细胞染色质的固缩。
3．调节蛋白丧失功能
Caspase可作用于几种与细胞骨架调节有关的酶或蛋白，改变细胞结构。其中包括凝胶原蛋白（gelsin）、聚合粘附激酶（focal adhesion kinase ,FAK）、P21活化激酶α（PAKα）等。这些蛋白的裂解导致其活性下降。如Caspase可裂解凝胶原蛋白而产生片段，使之不能通过肌动蛋白（actin）纤维来调节细胞骨架。
除此之外，Caspase还能灭活或下调与DNA修复有关的酶、mRNA剪切蛋白和DNA交联蛋白。由于DNA的作用，这些蛋白功能被抑制，使细胞的增殖与复制受阻并发生凋亡。
所有这些都表明Caspase以一种有条不紊的方式进行"破坏"，它们切断细胞与周围的联系，拆散细胞骨架，阻断细胞DNA复制和修复，干扰mRNA剪切，损伤DNA与核结构，诱导细胞表达可被其他的细胞吞噬的信号，并进一步使之降解为凋亡小体。