真核细胞中的自噬

蛋白质和细胞器周转的主要细胞途径是自噬和蛋白酶体介导的降解。这些过程对于维持合成代谢和分解代谢之间的良好平衡非常重要，以便细胞正常生长和发育。它们在饥饿、细胞分化、细胞死亡和衰老过程中起着至关重要的作用，而且还可以预防某些类型的癌症(59). 这些降解途径允许细胞消除不需要或不必要的细胞器，并循环利用这些成分(54,59).

溶酶体或液泡是真核细胞中主要的分解代谢工厂，含有一系列能够降解所有细胞成分的水解酶。器官的更替完全是通过酵母、植物和动物细胞中保守的自噬过程在这个位置完成的。微自噬涉及溶酶体或液泡表面细胞质的摄取，但尚未得到很好的表征。相反，大分子自噬的降解涉及到与细胞器分离的初始位置的膜吞噬。在哺乳动物细胞中，这一过程早已为人所知，但早期的研究主要是现象学的。在过去十年中，通过对酵母的基因筛选，已经确定了其分子成分酵母菌属 酿酒(32,80,117,121)近年来，通过使用预先确定的诱饵或全基因组方法对同一生物体进行双杂交筛选(20,42,45,71,123). 令人惊讶的是，对酵母的分子遗传学研究表明，大自噬机制与过氧化物酶体降解（pexophagy）和细胞质到液泡靶向（Cvt）途径的机制重叠(31,39,99)，确保输送常驻液泡蛋白酶氨肽酶I（Ape1）(58,97). 这些过程在不同的营养条件下进行，尤其是Cvt途径是生物合成的。然而，生化和形态学分析表明，这三个过程的基本机制都是在双层膜结构中隔离货物物质（前体Ape1[prApe1]、细胞质或特殊细胞器）(5-7,39,113).

这些囊泡的生物生成和消耗可分为四个不连续的步骤：诱导和货物包装、形成和完成、对接和融合以及分解。图​图11示意性地显示了大细胞自噬、Cvt途径和pexophagy的这些事件。细胞信号（如饥饿）刺激大自噬过程中囊泡形成的诱导(113)而在Cvt转运过程中，prApe1与其受体的结合可能是触发诱导的信号(98). 完成后，隔离囊泡（分别称为自噬体或Cvt囊泡）与溶酶体或液泡对接，然后与之融合。这样，内囊泡在溶酶体和液泡内释放，最终被水解酶消耗。除了诱导之外，这些途径之间的另一个主要区别似乎是囊泡大小的调节。饥饿过程中形成的自噬体的体积是营养丰富条件下诱导的Cvt囊泡的8至200倍（直径分别为300至900 nm和140至160 nm）(6). 最后，一些证据表明，用于宏观自噬的隔离囊泡的来源和Cvt途径至少部分不同。例如，大分子自噬而非Cvt途径需要Sec12、Sec16、Sec23和Sec24蛋白质来形成膜衣COPII，COPII驱动内质网形成小泡(41). 相反，只有Cvt途径利用tSNARE蛋白Tlg2和Sec1同源物Vps45(1).

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图1。

酵母中大分子自噬、pexophagy和Cvt途径的模型美国。 酿酒巨自噬、巨噬和Cvt途径的基本机制是通过细胞溶质双膜小泡隔离货物物质（胞浆、过氧化物酶体或prApe1和Ams1）。完成后，隔离囊泡与液泡对接，然后与液泡融合。这样，内囊泡在液泡内被释放，最后被水解酶消耗。在微吞噬中，隔离直接发生在液泡表面，再次导致液泡腔内的小泡释放。代表prApe1或Ams1的小圆圈是单体形式，而中圆圈表示这些水解酶的低聚形式。

这篇综述的重点是酵母酿酒酵母由于对这种生物体内自噬、嗜酸细胞吞噬和Cvt转运的分子机制的理解最近取得了进展。然而，本纲要还将指出真核生物中这些过程的高度保守性，强调酵母研究的相关性。

导入或货物包装

在大自噬、pexophagy和Cvt途径中，细胞基本上使用相同的机制来实现类似的目标，将细胞质成分输送到液泡内部。增长条件决定了交付的目标组件。

在营养胁迫条件下，细胞有必要消除未利用的耗能细胞溶质蛋白质和细胞器。这些成分通过大分子自噬传递到液泡，在液泡中被降解以产生内部营养物质供应(113). Tor是一种丝氨酸/苏氨酸激酶，对氨基酸和生长因子作出反应，协调细胞生长的不同方面，如转录、翻译、tRNA和核糖体生物生成、肌动蛋白组织和蛋白激酶C信号传导。饥饿抑制Tor活性，引发各种细胞反应，包括早期G细胞的阻滞₁阶段、蛋白质合成的抑制、营养转运蛋白的周转、转录变化和自噬(81,87,90,96). 雷帕霉素（一种特效Tor抑制剂）治疗也能引发相同的细胞反应(34,63).

Tor失活在两个不同水平诱导自噬：转录和自噬体形成(2). Gln3是氮源利用基因的转录调节因子，通常存在于细胞质中。其定位是由于Tor依赖性磷酸化促进其与细胞质阻遏物Ure2的结合(9). Tor失活导致蛋白磷酸酶2A（PP2A）抑制亚基的去磷酸化和解离，PP2A是一种作用于多种Tor底物的磷酸酶，包括Gln3(90,96). PP2A对Gln3的去磷酸化促进其与Ure2的分离并连续移位到细胞核中，从而激活几个基因的转录(9,14). 在这些基因中，有些是大自噬机制的一部分（见下文；粗体显示的基因仅通过微阵列研究被诱导）：APG1公司/自动变速器3,AUT1/APG3,AUT2/APG4,APG5（APG5）,AUT7（自动变速器7）/APG8公司,APG7公司/CVT2型,亚太12国集团,亚太13国集团、和亚太14国集团(15,33,37,56,78). 用雷帕霉素治疗后，即使环己酰亚胺抑制诱导蛋白的从头合成，也不会阻止大自噬，这表明这些因子的上调对这一过程并不必要(2). 然而，在这些条件下形成的自噬体明显小于正常，表明从头合成蛋白质在调节自噬小体扩张中起作用(2).

细胞溶质Apg1-Apg13复合物似乎在Cvt途径转换为对营养条件作出反应的宏观自噬中起着重要作用。Apg1/Aut3是一种丝氨酸/苏氨酸激酶，对Cvt途径和大分子自噬都是必需的(70,99,109)，其活性由Apg13调节(27,45). Tor信号负调控Apg1和Apg13之间的关联。在营养丰富的条件下，活性Tor会导致Apg13的过度磷酸化，阻止或减缓其与Apg1的关联(45). 目前尚不清楚Tor是否直接磷酸化Apg13。饥饿或雷帕霉素处理使Tor失活可促进Apg13的快速去磷酸化，这一过程似乎独立于PP2A(45,100). 脱磷的Apg13与Apg1结合；这种结合促进了Apg1的自磷酸化和活化，导致了大细胞自噬的诱导(45,70).

除Apg13外，Apg1还与其他三种蛋白质相互作用，这三种蛋白质的功能对大分子自噬或Cvt途径是特异的：Apg17、Cvt9和Vac8(45,53,100).亚太17国集团是少数已知基因之一，其功能仅限于大自噬，其基因产物似乎参与了Apg1-Apg13复合物的形成或稳定(45). Apg17可能在细胞生理学中除自噬外还有作用，因为它似乎是协调几个细胞过程所需的一般因素(20). Vac8和Cvt9是Cvt途径特有的磷酸蛋白(53,100,134). Apg1和Apg13可能对大细胞自噬和Cvt转运都至关重要(27,45,70,99,100,109)是控制这两种途径之间转换的监管系统的核心。该系统的调节部分通过磷酸化或去磷酸化反应以及与宏观自噬或Cvt途径特异因子的相互作用来实现(45,53,100). 然而，由于其他蛋白激酶，如Snf1和Pho85，最近被证明可能通过Apg1和Apg13在自噬调节中发挥作用，这一一般情况变得复杂(135). 所有这些成分是否都组装成一个单一的大型蛋白质团，或者它们是否会根据营养条件形成单独的复合物，还有待确定。

自噬是一种非特异性降解过程，用于将大量细胞质成分输送到液泡。相反，Cvt途径是生物合成的，并选择运输的特定货物成分。已知有两种水解酶使用这种途径：Ape1(58)和α-甘露糖苷酶（Ams1）(38). 翻译后，Ams1和prApe1迅速组装成大寡聚体(38,55)不能转移到内质网。因此，这些蛋白质不能沿着正常途径通过大多数液泡蛋白质用来达到其最终定位的分泌途径的一部分。存在一条通向液泡的替代途径，例如Cvt途径，可能已经发展成允许运输大型常驻蛋白复合物。

Cvt19是通过Cvt途径将prApe1和Ams1转运到液泡所需的受体(65,98). 巨细胞自噬不需要Cvt19，但在缺乏Cvt12的情况下，prApe1在饥饿条件下不能有效地传递到液泡(98). Cvt19特异性地结合prApe1的前肽，并与该蛋白一起进入液泡，在液泡中最终被液泡蛋白酶降解。prApe1与Cvt19的结合促进了这两种蛋白质被包含到形成的Cvt囊泡中(98)但尚不清楚这种复合物的形成是否是触发Cvt囊泡形成的事件。Cvt19的缺失会破坏prApe1与细胞膜的结合，但不会阻止其与细胞膜之间的结合，这表明prApe1本身能够结合一种特定的脂质或另一种蛋白质(98). Cvt9的缺乏干扰了prApe1与细胞膜的正常结合(53)但尚不清楚该蛋白是否与prApe1或Cvt19结合。有趣的是，Cvt9和Cvt19都是外周膜蛋白，定位于液泡附近的单个点状结构中，可能是Cvt小泡形成的部位(53,98). 很容易推测，prApe1、Cvt19和Cvt9的相互作用调节Apg1-Apg13复合物的活性，从而也调节Cvt囊泡的形成。

Pexophagy和自噬一样，是一个降解过程（图。​（图1）。1). 然而，它本身并不是由饥饿条件诱导的。当酵母细胞在油酸作为唯一碳源的存在下生长时，过氧化物酶体的生物生成被诱导以进行脂肪酸β氧化(128). 将细胞转移到含有葡萄糖的培养基后，多余的过氧化物酶体在液泡中降解(17,24,39). 微外噬对多余过氧化物酶体的降解已被证明需要大多数Apg和Cvt蛋白质，包括Cvt转运特异性成分Cvt9/Gsa9(39,53). 这一要求表明，pexophagy可能以类似于Cvt途径的方式诱导。毫不奇怪，Cvt途径和微噬菌体都需要Cvt9，因为这两个过程在相同的生长条件下是活跃的。过氧化物酶体降解迅速且高度特异(39)，但它不使用Cvt19受体(98). 目前尚不清楚过氧化物酶体是如何被包裹膜选择的，但Cvt9/Gsa9可能起着重要作用(53).

容器的形成和完工

囊泡的形成始于被膜包裹选定的货物、细胞器或胞浆。这一过程以周围膜的末端融合而结束，根据大小和营养状况，形成双膜囊泡、自噬体或Cvt囊泡（图。​（图11).

这一过程需要几个成分，并由大自噬、pexophagy和Cvt途径共享。特别是，其中一些因子是两种不同的泛素样（UBL）系统的组成部分，对囊泡的生物发生至关重要(84). 泛素首先通过与泛素激活酶（也称为E1）结合而被激活。然后转移到泛素结合酶（也称为E2）。然后泛素蛋白连接酶（也称为E3）催化其与目标底物的共价结合(136). 底物识别的特异性受到E2和E3基因的调控，但也牵涉到其他因素。

第一个参与宏自噬的UBL蛋白是Apg12(72). 与泛素系统一样，Apg12首先在ATP依赖性反应中被E1酶Apg7/Cvt2激活，导致Apg12的羧基末端甘氨酸和Apg7的半胱氨酸507之间形成高能硫酯键(50,61,72,114). 随后，Apg12转移到E2酶Apg10，与其半胱氨酸133形成新的硫酯键(72,105). 这个反应序列的最后一步是Apg12与Apg5的赖氨酸149的共价连接(46,72). 这种结合系统是组成性的，不具有E3酶的对应物(84); 此功能可能由Apg10完成。然后，Apg12-Apg5共轭物与Apg16结合，形成能够多重聚合的三聚络合物(71). 这种大型复合物的功能尚不清楚，但这些蛋白质似乎定位在自噬体形成的部位(28).

参与大自噬的第二个UBL蛋白是Aut7/Apg8/Cvt5。Aut7是一种可溶性蛋白质，其羧基末端精氨酸被Aut2/Apg4半胱氨酸蛋白酶去除，在羧基末端留下甘氨酸残基(51,57). 与Apg12一样，Aut7通过其羧基末端甘氨酸和Apg7的半胱氨酸507之间的硫酯键被E1酶Apg7/Cvt2激活(40,57,61). Aut7随后通过这两种蛋白质之间的新硫酯键转移到E2酶Aut1/Apg3(40,51,95). Aut7最终与磷脂酰乙醇胺（PE）分子共价结合，形成紧密的膜结合(40). 在形成各自的E2共轭体之前，Aut7和Apg12共轭体系独立进行，但可以通过Apg7的双重要求进行协调。Apg12-Apg5复合物在没有Aut7共轭体系的情况下形成(28,72)，而Aut7和PE之间的链接在没有Apg12系统的情况下被阻断(51).

Aut2蛋白酶除了去除新合成Aut7的羧基末端精氨酸外，还能够裂解连接Aut7和PE的酰胺键，将其变回可溶性形式(57). 第二次切割事件是Aut7在自噬体和Cvt小泡形成过程中动态利用的一部分，是该蛋白正常行程的一部分。在营养丰富的生长条件下，Aut7定位于分散在细胞质中的未知点结构(51,56). 在将细胞转移到引发饥饿的最小培养基后，Aut7变得集中，形成点状液泡周围结构(56). 这些结构似乎是形成过程中的自噬体。Aut7在扩张过程中沿整个吞噬前体膜定位(56). 自噬体完成后，表面的Aut7池从膜上分离出来，变得可溶，这可能是Aut2作用的结果(56). 自噬体内的Aut7池与自噬体一起在空泡腔中相继降解(37,56). Aut7的行为表明它是自噬体和Cvt囊泡形成所必需的结构元素。Aut7是由饥饿引起的，这一事实也支持这一观点(37,56)是形成自噬体的膜膨胀所必需的(2).

Aut7与参与其他囊泡转运事件的外壳蛋白一样，可能在协调自噬体的生物发生方面发挥双重作用。如上所述，Aut7在囊泡形成中起着结构作用。此外，在这一事件中Aut7的存在可能具有防止未完成的自噬体与液泡过早融合的功能。通过抑制Aut7与自噬体与液泡融合所需的SNARE蛋白之一的结合，可以实现这种活性(66). 结果是，只有完整的、Aut7未涂层的自噬体才能与液泡融合。在自噬体完成后触发Aut7释放的信号尚不清楚。

PE是存在于所有细胞膜中的丰富脂质，但Aut7仅与存在于形成自噬体中的PE特异性结合。目前尚不清楚Aut7-Aut1激活复合物是如何被招募到正确的位置的。众所周知，Aut7与PE的结合依赖于Apg12共轭体系(51). 该系统刺激的事件之一可能是为Aut7-Aut1复合体提供对接点。此外，一种与Aut7转移到PE有关的E3酶尚未被鉴定。可以想象，这种酶提供了这样一个里程碑。

Apg9/Cvt7/Aut9是唯一一种对自噬体和Cvt囊泡形成至关重要的多平移跨膜蛋白(64,79). 它定位于空泡周围点状结构，但似乎被排除在构成自噬体和Cvt小泡的膜之外(79). 参与诱导和形成Cvt和大分子自噬转运囊泡的几个组分是外周膜蛋白，但其靶向膜的性质尚不清楚。Apg9具有与这些蛋白质相似的定位模式，并且可能被其中一些蛋白质用作对接点。Apg2是一种与Apg9共定位的蛋白质，与自噬体和Cvt囊泡形成过程以及pexophagy有关，至少Apg2也是如此(106,132). Apg2直接结合Apg9(132)和Apg9一样，被排除在自噬体之外(106). 在缺乏Apg9的情况下，Apg2变成胞质(106,132). Apg9和Apg2之间的关联需要Apg1的存在，但不需要其激酶活性(106). Apg2也与Aut7共定位，但其分布不依赖于Aut7，反之亦然，这表明这两种蛋白独立地被招募到相同的液泡周围结构(51,106).

Cvt18/Gsa12是一种含有两个WD40结构域的细胞溶质蛋白，对大细胞自噬、Cvt途径和pexophagy中的双膜泡形成也至关重要(29). Cvt18定位于液泡周围点状结构和液泡边缘，但其与膜的联系似乎并不取决于特征APG公司/无级变速器/AUT（自动变速器）基因。Cvt18的功能尚不清楚，但需要以Apg2为靶点来点蚀液泡附近的结构(29).

停靠和融合

液泡可以与晚期内体融合（多泡体途径），也可能与来源于内体的囊泡融合（羧肽酶Y途径），与高尔基复合衍生囊泡（碱性磷酸酶途径），以及与自身融合（同型融合）。在所有这些情况下，细胞使用相同的融合机制，该融合机制由SNARE蛋白、rab-GTPase和C类vps蛋白复合物组成，也称为HOPS（同源型融合和液泡蛋白分选）复合物(18,67,94,101,137,139).

毫不奇怪，相同的成分被用于自噬体和Cvt囊泡的融合。在两种空泡SNARE蛋白Vam7和Vti1以及HOPS复合物的亚单位Vps39（基因等位基因的产物CVT4型)和Vps41（基因等位基因的产物CVT8型)，不起作用(26,32,93). 这些结果应该慎重考虑，因为这些蛋白质是蛋白酶传递到液泡所必需的，并且在prApe1处理中观察到的缺陷可能是间接的(18,26,67,76,93). 然而，它们直接作用的可能性已被强调，因为在该融合机制的其他成分中存在缺陷的菌株，例如液泡SNARE蛋白Vam3、小rab-GTPase Ypt7和HOPS复合体的其他两个亚单位Vps16（一个基因等位基因的产物CVT15型)和Vps18已被证明积累自噬体或Cvt小泡(2,7,19,28,50,89,97).

容器分解

一旦自噬体和Cvt囊泡与液泡膜融合，内部的单膜囊泡被释放到液泡腔中。这些小泡，现在被称为自噬小体和Cvt小体，随后被水解酶消耗（图。​（图1）。1). 这种分解需要液泡的正常酸化(77)这可能是为了保持降解酶的最佳pH值，但也因为它对蛋白酶A（Pep4）和蛋白酶B（蛋白酶B的产物）的自催化裂解和随后的激活至关重要项目风险评估1基因，等位基因CVT1型) (43,124). 这些蛋白酶位于导致大多数液泡水解酶激活的蛋白水解级联的顶点。中的突变政治公众人物4或项目风险评估1基因稳定自噬体和Cvt体以及传递到液泡的过氧化物酶体(6,31,39,58,113,117).

除了蛋白酶外，管腔囊泡的完全降解还需要脂肪酶的作用。这个cvt17型/aut5年突变体在液泡内同时积聚Cvt和自噬体(32,97). 这个CVT17型该基因最近被克隆，并被证明编码脂肪酶中一个基本结构域保守的完整膜蛋白(116). 一种模型是，Cvt17可能在其形成的地方进入Cvt和自噬体的内部脂质双层，并在液泡腔中随该膜相继降解(116). 目前尚不清楚Cvt17是否是液泡下小泡直接裂解所必需的。它的脂肪酶活性也可能是改变液泡下小泡形成时的脂质组成所必需的，这种修饰对于靶向体内的其他水解酶或使脂质双层更容易受到其他液泡脂肪酶的影响可能是必不可少的。

另一种被证明在液泡下小泡降解中起作用的蛋白质是Aut4，一种多跨膜蛋白(112). Aut4完全浸没在膜中的事实表明，其功能与液泡下小泡的脂质组成有关（脂质合成酶、脂肪酶或翻转酶）；然而，不能排除水解酶靶向自噬体的作用。Aut4功能似乎与Cvt17功能不同，原因有二。首先，Aut4是自噬特异性的，并且自动4在富含营养的条件下生长的Δ细胞显示出正常的prApe1处理(112). 其次，Aut4定位于液泡周围点状结构和液泡膜，但不进入自噬体(112).

Cvt17和Aut4仅在细菌或其他真菌中具有同源物(112,116)（表​（表1），1)，反映可能与特定脂质有关。为了使脂肪酶识别注定要降解的膜，自噬体和Cvt体的脂质双层组成应不同于划定的液泡膜。多泡体是另一类在液泡腔内降解的泡下小泡(67,83). 据报道，在哺乳动物细胞中，它们具有独特的脂质成分，富含不寻常的脂质溶血素-双磷酸(60). Cvt17和Aut4可能在修饰运输膜以区别于液泡膜并允许其特定降解方面发挥作用。

养护机械

大型自噬是哺乳动物细胞中一个众所周知的过程，其机制与酵母细胞中发生的过程相同(21,22,25,59,75,103,104,119). 大型自噬也在植物中被证明(4,16,120).

哺乳动物机械的几个分子成分已被克隆，因为它们与S公司.酿酒（表​（表1）。1). 特别是，这两个UBL系统是保守的。Aut7是这两个系统之一的核心，其大鼠同源物LC3具有相同的功能特征。LC3是细胞溶质，但经过处理后，它变成膜结合的，并定位于形成自噬体的内外部(44,74). 此外，人类LC3同源物也被Apg7同源物（hApg7）激活(115). 第二个UBL的人类同源物Apg12（hApg12）同样被hApg7激活，最终与Apg5同源物（hApg 5）形成复合物(73,115). 小鼠Apg12-Apg5结合物对大分子自噬至关重要，并定位于形成的自噬体(74). 与酵母细胞一样，Apg12-Apg5复合物是LC3/Aut7结合系统的最后一步所必需的，这导致LC3与新生自噬体紧密结合(51,74). LC3/Aut7可能是自噬体的主要结构元素之一，而在Apg5缺乏的小鼠胚胎干细胞中，其对细胞膜的靶向性缺失可以解释为什么这些细胞在自噬体形成中受损(2,37,56,74).

人类Bcl-2相互作用蛋白Beclin 1是酵母Vps30/Apg6的功能同源物（见下文）(68). Beclin 1能够补充缺乏Vps30/Apg6的酵母细胞的自噬缺陷，但它也能恢复人MCF7乳腺癌细胞的自噬，并降低各种其他恶性细胞系的致瘤性(68). 在酵母细胞中，Vps30/Apg6与大分子自噬所需的另一种蛋白质相关：磷脂酰肌醇（PI）3-激酶Vps34（见下文）(49). PI 3-磷酸也被证明对哺乳动物细胞的自噬至关重要(11,86).

即使酵母和哺乳动物细胞之间的自噬基本机制相同，也不能排除这种现象在高等真核生物中更为复杂的可能性。例如，除LC3外，还有两种人类Aut7对应物在其他细胞过程中发挥作用(44,66,85,91,115,133). 有趣的是，所有三种人类Aut7同源物都被hApg7激活，这表明在诱导自噬过程中各种哺乳动物的通路是协调的(115). Aut7-like蛋白的这种多样性也存在于其他高等真核生物中（表​（表1）。1). 在酵母细胞中，这些多重功能可能是由单个蛋白质完成的(66). Aut2是一种蛋白酶，参与Aut7的加工，然后从膜上释放Aut2（见上文）(56). 似乎在每个高等真核生物中也有几个Aut2同源物（表​（表1）。1). 这一发现可能反映了处理最终与不同底物相关的不同Aut7-like因子的必要性。在酵母细胞中，Aut7与PE共价结合（见上文）(40); 需要进一步的研究来证明所有哺乳动物Aut7同源物是否都是如此。

除了酿酒酵母，其他几种酵母可以调节其过氧化物酶体数量，以更好地利用营养条件。当甲基营养酵母如毕赤亚 牧师,毕赤亚 甲醇,汉塞努拉 多形类、和念珠菌 波迪尼语在含有甲醇的培养基中生长，诱导过氧化物酶体生物生成，以优化该碳源的利用(125,127). 一旦适应替代碳源，如葡萄糖或乙醇，过氧化物酶体在液泡中迅速降解(13,35,62,92,122,126,130). 过氧化物酶体也有相同的命运雅罗维亚 溶脂菌和曲霉属 奈杜兰将这些真菌从含有油酸的培养基转移到含有葡萄糖的培养基后(三,30). 吞咽Pexophage有两种机制。巨噬在形态学上与巨自噬相同S公司.酿酒而微噬菌体涉及过氧化物酶体直接在液泡表面的摄取（参考文献综述54和111)（图。​（图11).

利用基因筛选来鉴定噬菌缺陷突变体H（H）.多形类,P（P）.牧师、和Y（Y）.溶脂菌(30,92,118,122). 确定的基因，PDD1（PDD1）,第15页/GSA19标准,PDD7型,GSA公司7,GSA9标准,GSA10标准,GSA11标准,GSA12标准、和GSA14标准，是的功能同系物S公司.酿酒基因视频处理34,视频处理15,APG1公司,APG7公司,CVT9型,APG1型,APG2（APG2）,CVT18型、和APG9公司分别表明，酵母中的pexophagy使用了与宏自噬和Cvt途径所需的相同的机制(29,48,53,108,110,129,140). 这个P（P）.牧师 GSA1标准该基因也是pexophagy所必需的，并编码磷酸果糖激酶的调节亚基，磷酸果糖激酶本身不是pexophagy所必需的酶(141). Gsa1的作用尚不清楚，其他酵母磷酸果糖激酶的突变是否具有相同的作用尚不得而知。在哺乳动物细胞中也观察到了嗜酸作用(12,69)，但没有报告描述用于此过程的机器的特征。

Cvt途径的存在仅在酵母中得到证实S公司.酿酒即使自噬机制存在于所有真核细胞中，Cvt途径特异因子的同源物，如Cvt9或Vac8，似乎仅限于其他酵母（表​（表1）。1). 识别其他生物体中这种运输路线的主要困难在于，即使Ape1和Ams1似乎有对应物，也没有已知的假定货运分子。Ape1在其他真核细胞中有明确的同源物，但很难预测它们是否遵循Cvt途径，因为比对显示这些蛋白质有不同的N末端。该区域包含将prApe1靶向Cvt通路的信息(82). 这些差异可能反映了靶向决定因素的差异，但也可能是不同定位的症状。例如，Ape1最接近的哺乳动物同源物定位于胞浆(138). Ams1在绒球裂殖酵母,A类.奈杜兰人类和老鼠。这些同源物都没有经典的信号序列或跨膜结构域，这表明它们可能不通过分泌途径(23,38). 令人困惑的是，大鼠同源物定位于内质网(10). 需要进行更详细的研究，以显示Ape1和Ams1同源物在其他生物体中的定位位置和方式。高等真核生物中没有Cvt9或Vac8，也没有Cvt19受体，这可能只反映出这些生物体中的Cvt途径选择了其他货运分子。

未来发展方向

一些对大自噬、Cvt途径和pexophagy至关重要的基因现已被鉴定并按功能群排序。这种分类是基于它们作用于导入途径中的步骤以及它们与其他蛋白质的相互作用。未来的任务将是试图找到这些基因簇之间的联系，以获得这些过程的全貌。例如，已经确定Apg1激酶活性对于诱导自噬体和Cvt小泡至关重要。许多与Apg1相互作用的蛋白质也已知，但这组蛋白质的靶点仍未确定。货物分子与Cvt19受体的结合似乎对诱导步骤也很重要，但目前，此类复合物与其他已知元素之间尚未建立联系。同样，三组基因参与了双膜囊泡的生物发生：Apg12和Aut7结合系统以及Apg2-Apg9复合物。这些蛋白质组之间的相互作用在很大程度上仍然未知。识别这些基因组之间的联系将有助于对导致这些囊泡形成和完成的事件进行排序。

Cvt、大细胞自噬和大细胞吞噬途径中隔离膜的起源尚不清楚。在哺乳动物细胞中，普遍认为自噬体来自内质网(22). 现在很明显，在酵母细胞中，双膜泡形成于液泡周围的点状结构中。唯一已知的具有这种特征位置的结构是晚期内体或间室(88,131). 一些观察结果反对这种细胞器参与双膜囊泡的形成。例如，Pep12是一种定位于晚期内体的SNARE蛋白(8,36). 梯度分析表明，Pep12与参与宏观自噬和Cvt途径的泡周结构标记物并不完全共分(53,79,106,132). 此外，非功能性政治公众人物12阻止蛋白质通过晚期内体空泡传递的等位基因并不影响prApe1的转运(1,8). 最后，影响晚期内体形态的突变不会干扰宏观自噬和Cvt途径空泡周围结构的突变(79). 相反，其他证据表明这些途径中存在内体或内体的结构域。这个csc1型突变体是大自噬的组成部分。CSC1公司与编码内体蛋白Vps4的基因等位(107). 另一个与内胚体功能有关的蛋白质，Vps30/Apg6，是两个类似复合物的一部分，一个是羧肽酶Y分类所必需的，另一个是宏观自噬和Cvt途径所必需的(47,49,102). 除Apg6外，这些复合物还包含其他两个常见亚单位：PI 3-激酶Vps34和蛋白激酶Vps15(49). 该通路的特异性由第四个亚单位给出：Apg14对大分子自噬和Cvt通路至关重要，而Vps38对Vps通路必不可少(49). 最近的研究表明，Apg14与许多其他Apg/Cvt蛋白共定位(52). 现在很有意思的是，在这个新发现的液泡周围结构中，酵母蛋白的哺乳动物同源物定位在哪里。

酵母内体系统中新发现的细胞器的存在或内体的一个亚结构域的参与提出了与亚细胞蛋白运输有关的新问题。定位于这种结构的三种成分是完整的膜蛋白(64,79,112,116). 其中一个，Cvt17，是糖基化的，表明通过高尔基复合体(116). 翻译后，内质体系统的所有跨膜蛋白都转移到内质网，并沿着分泌途径一直转移到高尔基体晚期(18,67). 在这个小室中，它们被外壳蛋白识别，并被专门包装成囊泡，直接到达最终目的地(18,67). 哪类囊泡参与了Cvt17、Apg9和Aut4向大细胞自噬和Cvt途径中涉及的泡周结构的转运？这些蛋白质是如何与内质网中的其他蛋白质识别和分离的？内质网囊泡被形成所需的一组组分的大自噬参与(41)可以对这些问题提供一些见解。

最后，存在于两个接近膜上的SNARE蛋白的相互作用催化了囊泡与靶室的融合。空泡周围细胞器上SNARE蛋白的最佳候选物是Tlg2。该tSNARE蛋白定位于点状结构(36)并且是prApe1正常处理所必需的(1).TLG2型缺失菌株阻断Cvt囊泡的形成和完成(1). 然而，Tlg2对Cvt途径是特异的，对大细胞自噬是不必要的(1). 这些发现为哪种SNARE蛋白对自噬体的形成至关重要留下了一个悬而未决的问题。是否有不同的液泡周围结构，其中一些是Cvt囊泡形成所必需的，另一些是自噬体生物发生所必需的？分析不同生长条件下完整膜蛋白的运输将有助于回答这个问题。

自噬、Cvt途径和pexophagy是一个复杂的过程，涉及膜的动态重排，将蛋白质和细胞器从细胞质传递到液泡。这些过程在真核生物中是保守的。未来的研究将继续提供这些替代空泡靶向途径的分子细节。

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参考文献