【摘要】：自噬(autophagy)是一類(lèi)進(jìn)化上保守的細(xì)胞內(nèi)降解過(guò)程,主要是將細(xì)胞內(nèi)老化或多余的細(xì)胞成份運(yùn)送到溶酶體中進(jìn)行降解。具有雙層膜結(jié)構(gòu)的自噬小體包裹著自噬底物,與內(nèi)吞小體及溶酶體融合或者直接與溶酶體融合,隨后自噬小體包裹的自噬底物被溶酶體中的水解酶降解,降解過(guò)程釋放的能量以及降解后產(chǎn)生的氨基酸小分子可以被細(xì)胞重新利用。自噬在維持細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)、生長(zhǎng)發(fā)育、免疫能力、分化重建中也具有重要的作用。分選蛋白(SNXs)能夠在胞內(nèi)完成轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的分揀,進(jìn)而對(duì)內(nèi)吞體進(jìn)行精細(xì)調(diào)控。分選連接蛋白3(sorting nexin 3,SNX3)是SNX~(PX)類(lèi)蛋白的一個(gè)成員,目前研究的最多的功能是SNX3調(diào)控細(xì)胞內(nèi)蛋白轉(zhuǎn)運(yùn),內(nèi)吞體成熟與分選等,SNX3在自噬過(guò)程中的作用還沒(méi)有被很好的探究。有研究表明線(xiàn)蟲(chóng)(C.elegans)體內(nèi)snx-3基因突變后會(huì)造成一系列發(fā)育障礙。我們利用成像研究觀察到snx-3(tm1595)線(xiàn)蟲(chóng)腸細(xì)胞中自噬小體相關(guān)結(jié)構(gòu)的標(biāo)記蛋白LGG-1蛋白出現(xiàn)明顯積累,生化結(jié)果也表明GFP::LGG-1含量增多。ATG-13、BEC-1和ATG-7在自噬小體的形成過(guò)程中發(fā)揮著重要作用,我們利用成像技術(shù)觀察到snx-3分別與atg-13,bec-1以及atg-7雙突變的線(xiàn)蟲(chóng)腸細(xì)胞中LGG-1的含量明顯減少,表明snx-3(tm1595)線(xiàn)蟲(chóng)腸細(xì)胞中LGG-1增多是由于自噬活動(dòng)導(dǎo)致。因此我們以秀麗線(xiàn)蟲(chóng)為模式生物,探究了snx-3(tm1595)線(xiàn)蟲(chóng)腸細(xì)胞中LGG-1增多的原因。我們首先想知道snx-3(tm1595)線(xiàn)蟲(chóng)體內(nèi)自噬通量(autophagic flux)的水平,自噬通量可以衡量細(xì)胞降解活性。使用mCherry::GFP::LGG-1標(biāo)記區(qū)分自噬小體與自噬溶酶體,我們觀察到snx-3(tm1595)線(xiàn)蟲(chóng)腸細(xì)胞中自噬小體含量明顯升高,自噬溶酶體含量沒(méi)有明顯變化,推測(cè)snx-3(tm1595)線(xiàn)蟲(chóng)體內(nèi)自噬通量下降。自噬底物W07G4.5聚集體增多證明snx-3(tm1595)線(xiàn)蟲(chóng)體內(nèi)自噬通量下降。我們分別對(duì)snx-3(tm1595)線(xiàn)蟲(chóng)腸細(xì)胞中自噬小體的生成、自噬小體與溶酶體的融合和自噬小體在溶酶體中的降解三個(gè)階段進(jìn)行檢測(cè)。干擾CUP-5的表達(dá)或者使用Baf A1處理破壞溶酶體的功能后,snx-3(tm1595)線(xiàn)蟲(chóng)腸細(xì)胞中自噬小體沒(méi)有進(jìn)一步升高,而且snx-3突變后daf-2(e1370)線(xiàn)蟲(chóng)體內(nèi)LGG-1的含量升高,表明SNX-3不參與自噬早期階段中自噬小體的生成,snx-3(tm1595)線(xiàn)蟲(chóng)腸細(xì)胞中自噬小體沒(méi)有被誘導(dǎo)增多。Baf A1處理后不影響snx-3(tm1595)線(xiàn)蟲(chóng)腸細(xì)胞中自噬小體和自噬溶酶體的分布,表明snx-3(tm1595)線(xiàn)蟲(chóng)體內(nèi)自噬小體與溶酶體的融合或者自噬小體在溶酶體中的降解存在障礙。通過(guò)統(tǒng)計(jì)比較與溶酶體融合的自噬小體所占的比例,我們發(fā)現(xiàn)snx-3(tm1595)線(xiàn)蟲(chóng)腸細(xì)胞中自噬小體與溶酶體融合減慢。LysoTracker可以檢測(cè)并反映溶酶體的酸性情況和功能強(qiáng)弱,使用LysoTracker標(biāo)記溶酶體我們觀察到snx-3(tm1595)線(xiàn)蟲(chóng)腸細(xì)胞中溶酶體功能正常。另外,通過(guò)饑餓誘導(dǎo)自噬觀察LGG-1標(biāo)記的自噬結(jié)構(gòu)蛋白的降解,我們發(fā)現(xiàn)snx-3(tm1595)線(xiàn)蟲(chóng)腸細(xì)胞中自噬小體在溶酶體中的降解正常�？傊�,本論文工作證明了snx-3(tm1595)線(xiàn)蟲(chóng)體內(nèi)自噬通量降低,降解活性下降。snx-3(tm1595)線(xiàn)蟲(chóng)腸細(xì)胞中積累的LGG-1主要是因?yàn)樽允赏砥陔A段自噬小體與溶酶體的融合速率減慢。本文初步探究證明了在線(xiàn)蟲(chóng)中SNX-3可以通過(guò)影響自噬過(guò)程中自噬小體與溶酶體的融合過(guò)程參與自噬過(guò)程,這為進(jìn)一步研究SNX-3在自噬過(guò)程的具體作用分子機(jī)制提供了基礎(chǔ)和參考依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：Q25
【圖文】：

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文構(gòu)的自噬小體包裹需要降解的細(xì)胞質(zhì)成分轉(zhuǎn)運(yùn)到溶酶體降解，當(dāng)自噬過(guò)程發(fā)生缺陷如自噬出現(xiàn)下調(diào)或者過(guò)度上調(diào)時(shí)都會(huì)破壞細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)平衡。目前在線(xiàn)蟲(chóng)體內(nèi)對(duì)于自噬過(guò)程的研究主要是巨自噬，因?yàn)闆](méi)有研究數(shù)據(jù)證明線(xiàn)蟲(chóng)體內(nèi)存在另外兩種形式的自噬途徑[9]。

當(dāng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏時(shí)，TORC1 從溶酶體膜上被釋放，自噬過(guò)程被誘導(dǎo)[13, 14]，持續(xù)的自噬活動(dòng)會(huì)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)而又重新激活 TOR 抑制自噬。AMPK 信號(hào)路徑也通過(guò)感知營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)自噬過(guò)程[15]。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充足的情況下，mTORC1 被激活，激活的 mTORC1 磷酸化 ULK1/Atg1，磷酸化的 ULK1/Atg1不能與 AMPK 結(jié)合，因此 ULK1/Atg1 處于失活狀態(tài)，自噬過(guò)程被抑制；營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏時(shí)，AMPK 直接與 ULK1/Atg1 結(jié)合，并磷酸化激活 ULK1/Atg1 所需要的位點(diǎn)，因此AMPK 可以通過(guò)抑制 mTORC1 的活性，激活 ULK1/Atg1 誘導(dǎo)復(fù)合物來(lái)誘導(dǎo)自噬。人們發(fā)現(xiàn)自噬過(guò)程到現(xiàn)在已經(jīng)有 50 余年，但是近十年才對(duì)自噬過(guò)程調(diào)節(jié)的分子機(jī)制有所研究。在酵母自噬基因的有關(guān)研究中，發(fā)現(xiàn) ATG 蛋白家族中約 30 個(gè)基因參與調(diào)控自噬過(guò)程，它們分別作用于細(xì)胞自噬過(guò)程中的各個(gè)步驟，成為調(diào)控自噬的主要機(jī)制[16]，這些 ATG 蛋白具有高度保守性，參與從單細(xì)胞生物到多細(xì)胞生物的自噬調(diào)控過(guò)程。自噬過(guò)程可以分為五個(gè)不同的事件[3]：自噬的起始、吞噬泡的延伸、自噬小體的成熟、自噬小體與溶酶體融合、自噬小體包裹物在溶酶體中降解（圖 1.2）。

被 Atg4 切割下來(lái)，循環(huán)到細(xì)胞質(zhì)中。Atg8 參與調(diào)節(jié)膜結(jié)構(gòu)的延伸以及自噬小體的體積大小，Atg8 還可以作為接頭蛋白通過(guò)結(jié)合包含 Atg8 家族蛋白結(jié)合區(qū)域（AIM）的蛋白將它們募集到自噬小體[28]。在線(xiàn)蟲(chóng)中的研究也識(shí)別出了兩類(lèi)泛素樣復(fù)合物。LGG-1 和 LGG-2 是線(xiàn)蟲(chóng)體內(nèi) Atg8 的同源物，但是 LGG-1 與哺乳動(dòng)物中 GABARAP相關(guān)性更強(qiáng)，而 LGG-2 與哺乳動(dòng)物中 LC3 相關(guān)性更強(qiáng)。LGG-1 和 LGG-2 可以與包含 LIR/AIM 結(jié)構(gòu)域的蛋白結(jié)合，但是它們?cè)谧允蛇^(guò)程的功能不同[9, 29]。LGG-1 參與自噬小體的形成以及自噬小體與溶酶體的融合，LGG-2 參與自噬小體與溶酶體的融合。LGG-1 在 LGG-2 的上游起作用，可以募集 LGG-2 到自噬小體，使自噬小體與晚期內(nèi)吞體/溶酶體的融合。線(xiàn)蟲(chóng)體內(nèi)有兩種 Atg4 半胱氨酸蛋白酶的同源基因ATG-4.1 和 ATG-4.2。LGG-1 被 ATG-4.1 或 ATG-4.2 切割后，產(chǎn)生 LGG-1-I 的形式，在 ATG-7 和 ATG-3 作用下產(chǎn)生 LGG-1-II 的形式。LGG-1 和 LGG-2 的含量以及不同形式可以通過(guò)生化實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)，LGG-1 在維持線(xiàn)蟲(chóng)的生長(zhǎng)發(fā)育以及繁衍后代的能力中具有重要作用，而 LGG-2 在其中的作用不明顯[30]。

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 湯雪明,張蕙心,易靜;睪丸間質(zhì)細(xì)胞——研究自體吞噬的一種正常細(xì)胞模型[J];實(shí)驗(yàn)生物學(xué)報(bào);1992年01期

2 李衛(wèi)霞;周猛;任宏艷;曹萌;王立新;;腫瘤來(lái)源自噬小體刺激B細(xì)胞活化的實(shí)驗(yàn)研究[J];中國(guó)免疫學(xué)雜志;2015年03期

3 陳立德;李傲;劉眾杰;崔夢(mèng)杰;張超博;賈海鋒;上官凌飛;房經(jīng)貴;;逆境脅迫對(duì)‘寧玉’草莓葉片自噬小體數(shù)量及其相關(guān)基因表達(dá)的影響[J];園藝學(xué)報(bào);2017年10期

4 任宏艷;趙思敏;張?zhí)煊?董慧霞;李衛(wèi)霞;周猛;王立新;;B細(xì)胞表面TLR2受體在腫瘤來(lái)源自噬小體活化B細(xì)胞過(guò)程中的作用[J];免疫學(xué)雜志;2017年03期

5 趙丹;袁宏;;雷帕霉素誘導(dǎo)HL-60細(xì)胞自噬及UCH-L3的表達(dá)[J];中國(guó)實(shí)驗(yàn)血液學(xué)雜志;2018年04期

6 顏冰;胡俊杰;;撐起一片自噬小體的天空[J];中國(guó)科學(xué):生命科學(xué);2015年09期

7 王自彬;王靜;王玲;趙文娥;;自噬小體膜來(lái)源的形態(tài)學(xué)分析[J];電子顯微學(xué)報(bào);2016年06期

8 Hua Su;Fei Yang;Qiuting Wang;Qiuhong Shen;Jingtao Huang;Chao Peng;Yi Zhang;Wei Wan;Catherine C.L.Wong;Qiming Sun;Fudi Wang;Tianhua Zhou;劉偉;;VPS34的乙酰化調(diào)控其脂激酶活性和經(jīng)典/非經(jīng)典自噬的啟動(dòng)[J];科學(xué)新聞;2018年04期

9 王自彬;王靜;王玲;趙文娥;;自噬小體的超微結(jié)構(gòu)分析[J];南京醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2016年04期

10 花芳;胡卓偉;;形態(tài)學(xué)檢測(cè)在自噬研究中的應(yīng)用[J];藥學(xué)學(xué)報(bào);2016年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 孫繼業(yè);杜曉剛;;黃連素通過(guò)抑制棕櫚酸誘導(dǎo)的自噬小體積聚減輕腎小管上皮細(xì)胞凋亡[A];中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合學(xué)會(huì)腎臟疾病專(zhuān)業(yè)委員會(huì)2018年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要匯編[C];2018年

2 任宏艷;李衛(wèi)霞;周猛;曹萌;王立新;;腫瘤來(lái)源自噬小體DRibbles誘導(dǎo)B細(xì)胞活化分子機(jī)制的初步研究[A];第八屆全國(guó)免疫學(xué)學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2012年

3 馬潔;;腫瘤細(xì)胞釋放自噬小體(TRAPs)活化中性粒細(xì)胞及其功能研究[A];第十一屆全國(guó)免疫學(xué)學(xué)術(shù)大會(huì)摘要匯編[C];2016年

4 申森森;楊麗;李林楠;徐欣媛;白玉;劉虎威;;饑餓誘導(dǎo)小鼠胚胎成纖維細(xì)胞自噬的脂質(zhì)組學(xué)研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第十一屆全國(guó)生物醫(yī)藥色譜及相關(guān)技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)（大會(huì)特邀報(bào)告及墻報(bào)）論文摘要集[C];2016年

5 周猛;李衛(wèi)霞;任宏艷;曹萌;王立新;;基于可攝取腫瘤細(xì)胞來(lái)源自噬小體的B細(xì)胞亞群分析[A];第八屆全國(guó)免疫學(xué)學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2012年

6 梁華平;韓健;吳丹;徐祥;王正國(guó);;創(chuàng)傷小鼠腹腔巨噬細(xì)胞自噬活性降低[A];全國(guó)危重病急救醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文匯編[C];2007年

7 胡晨;張璇;滕衍斌;胡海汐;周叢照;;家蠶中自噬相關(guān)蛋白Atg8的結(jié)構(gòu)研究[A];華東六省一市生物化學(xué)與分子生物學(xué)會(huì)2009年學(xué)術(shù)交流會(huì)論文摘要匯編[C];2009年

8 李衛(wèi)霞;周猛;任宏艷;曹萌;程瑩;王立新;;巨噬細(xì)胞促進(jìn)腫瘤細(xì)胞來(lái)源自噬小體(DRibbles)活化B細(xì)胞及其機(jī)制研究[A];第八屆全國(guó)免疫學(xué)學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2012年

9 文志發(fā);劉宏翔;周猛;王立新;;腫瘤細(xì)胞來(lái)源自噬小體(TDA)調(diào)控巨噬細(xì)胞功能及其分子機(jī)制研究[A];第九屆全國(guó)免疫學(xué)學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2014年

10 寧曉潔;鐘自彪;王彥峰;付貞;葉啟發(fā);;缺血再灌注誘導(dǎo)小鼠肝細(xì)胞自噬[A];2013中國(guó)器官移植大會(huì)論文匯編[C];2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 周猛;腫瘤細(xì)胞釋放自噬小體誘導(dǎo)IL-10~+B細(xì)胞的產(chǎn)生及其功能的機(jī)制研究[D];東南大學(xué);2015年

2 汪楊;自噬在真核細(xì)胞對(duì)鮑曼不動(dòng)桿菌的清除中的作用的研究[D];吉林大學(xué);2015年

3 張瑞光;低氧微環(huán)境下內(nèi)皮細(xì)胞自噬與凋亡之間作用的研究[D];華中科技大學(xué);2011年

4 楊剛;熱休克轉(zhuǎn)錄因子2調(diào)控自噬在潰瘍性結(jié)腸炎中作用的研究[D];昆明醫(yī)科大學(xué);2016年

5 易聰;乙�；谧允蛇^(guò)程中的功能和分子機(jī)制的研究[D];清華大學(xué);2012年

6 吳堅(jiān);近膜區(qū)域熒光顯微圖像中亞細(xì)胞目標(biāo)的斑點(diǎn)檢測(cè)、融合事件識(shí)別和三維形態(tài)重建[D];浙江大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張娜麗;snx-3（tm1595）線(xiàn)蟲(chóng)腸細(xì)胞中自噬小體積累的機(jī)制研究[D];華中科技大學(xué);2019年

2 張雅莉;miR-224、葉酸對(duì)宮頸癌SiHa細(xì)胞自噬小體形成的影響[D];山西醫(yī)科大學(xué);2018年

3 王瑞玲;尼古丁對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞自噬作用機(jī)制的研究[D];山西醫(yī)科大學(xué);2018年

4 王璐;HBV~+自噬小體刺激乙肝患者PBMC產(chǎn)生IFN-γ的檢測(cè)及臨床意義[D];東南大學(xué);2016年

5 包勇;Kap1在LBH589誘導(dǎo)的乳腺癌細(xì)胞MCF-7自噬形成中的作用[D];復(fù)旦大學(xué);2013年

6 徐娜;MicroRNA-34a通過(guò)調(diào)控HMGB1影響滋養(yǎng)細(xì)胞自噬的研究[D];鄭州大學(xué);2017年

7 郝剛;細(xì)胞自噬在腦損傷合并股骨干骨折誘發(fā)間接性肺損傷中作用的實(shí)驗(yàn)研究[D];山西醫(yī)科大學(xué);2012年

8 程峰;腫瘤患者惡性胸/腹水來(lái)源自噬小體（MedAP）誘導(dǎo)IL-10~+B細(xì)胞產(chǎn)生及其功能研究[D];東南大學(xué);2015年

9 盛業(yè)萌;缺氧缺營(yíng)養(yǎng)對(duì)腫瘤來(lái)源自噬小體DAMP的影響及其誘導(dǎo)IL-10~+B細(xì)胞的研究[D];東南大學(xué);2015年

10 宋靜宜;HCMV感染對(duì)膠質(zhì)瘤細(xì)胞U87自噬的影響及意義[D];青島大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2771763