细胞凋亡.ppt

细胞凋亡
第1页，共60页，编辑于2022年，星期一
apoptosis
概述
凋亡过程与调控
发生机制
凋亡与疾病
凋亡在疾病防治中的意义
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apoptosis
研
凋亡时细胞的主要变化
形态学改变
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apoptosis
凋亡时细胞的形态学改变
凋亡过程与调控
空泡化
固缩
出芽
边集
凋亡小体
形态学特征：
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生化特征：
①胞浆内Ca2+浓度升高。
②细胞内活性氧增多。
③质膜通透性变大。
④DNA内切酶活性被激活升高，双链DNA在核小体之间切断形成~185bp为基数的有序片段。
⑤Ⅱ型谷氨酰胺转移酶和需钙蛋白酶（Calpain）活性升高。
apoptosis
凋亡过程与调控
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细胞凋亡的生化改变
apoptosis
凋亡过程与调控
DNA的片段化断裂
蛋白质的降解
典型凋亡细胞DNA琼脂糖凝胶电泳（呈现梯状条带）
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细胞凋亡的生化改变
特点：cysteine-containing aspartate-specific protease（含半胱氨酸的天门冬氨酸特异水解酶）
apoptosis
凋亡过程与调控
和凋亡有关的两个酶
作用：切割染色质DNA
DNase
特点：Ca2+/Mg2+增强活性，Zn2+抑制其活性
Caspases
作用：灭活凋亡抑制物
水解蛋白质结构，形成凋亡小体
水解凋亡相关活性蛋白
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使抑制凋亡因子失活，如CAD/ICAD
破坏细胞结构，如Lamina
将调节区与催化区分离，使蛋白失活，如Gelsolin
Caspase 如何杀死细胞？
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Caspases家族简介
1993年Yuan从哺乳类细胞中发现第1个Ced-3同源分子，叫白细胞介素-1β转换酶（Interleukin-1 β Converting Enzyme，ICE），Pro-ICE含404个氨基酸，分子量45KD。在一定形式下可自身催化产生20KD和10KD二个片段，聚合形成（p20）2(p10)2杂四聚体，为活化的ICE。到1998年底为止共发现有14个Ced-3同源分子，分别定名为Caspase1-14。
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Caspases的分子的结构特征
Caspases的分子均具有下列的结构特征：
①以无活性的Pro-Caspases形式存在。
②在Pro-Caspases的N端均含有一段P2-P27的前 区域（Prodomain）。
③活性形式均是由2个大亚基（17~20KD）和2个小亚基（10~12KD）组成的杂四聚体。一分子Pro-Caspase只能分裂产生1个大亚基和1个小亚基 。
④在大亚基的C端均含有QACXG（X=）的活性中心，其中半胱氨酸（C）是必需氨基酸，故 Caspase是属于半胱氨酸蛋白酶类。
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Caspase的分组
Caspase的分组有的是按其催化特异性而分为三组有的是按其前区域中共含某一具有嗜同性结合功能的区段分为：
-Caspase:包括Caspase1,2,4,5,9,11,12,13等。
-Caspases 包括Caspase-8,10等。
包括Caspase-3,6,7等。
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apoptosis
细胞凋亡的调控
凋亡的调控
凋亡相关因素
凋亡信号的转导
凋亡相关基因
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apoptosis
细胞因子：IL-2，神经生长因子
某些激素
某些二价金属阳离子、药物
凋亡的调控
凋亡相关因素
诱导性因素：
激素和生长因子失衡
理化因素：高温、强酸、强碱、抗癌药物
免疫性因素
微生物学因素：细菌、病毒
抑制性因素：
凋亡程序的执行者
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apoptosis
凋亡信号的转导
凋亡的调控
特点：
①多样性：不同种类细胞有不同的信号转导系统
②偶联性：死亡信号转导系统与细胞增殖