Death by committee: organellar trafficking and communication in apoptosis

doi:10.1111/j.1600-0854.2009.00951.x

审查

。2009年10月；10(10):1390-404.

doi:10.1111/j.1600-0854.2009.00951.x。 Epub 2009年6月9日。

委员会导致的死亡：细胞凋亡中的细胞器贩运和通讯

约瑟夫·阿斯兰¹, 加里·托马斯

附属公司

PMID： 19566895
预防性维修识别码：项目经理2746861
内政部： 10.1111/j.1600-0854.2009.00951.x号

审查

委员会导致的死亡：细胞凋亡中的细胞器贩运和通讯

约瑟夫·阿斯兰等。交通。 2009年10月。

。2009年10月；10(10):1390-404.

doi:10.1111/j.1600-0854.2009.00951.x。 Epub 2009年6月9日。

作者

约瑟夫·阿斯兰¹, 加里·托马斯

附属

¹美国俄勒冈州波特兰市俄勒冈健康与科学大学沃伦研究所，邮编97239。

PMID： 19566895
预防性维修识别码：下午2746861
内政部： 10.1111/j.1600-0854.2009.00951.x号

摘要

细胞凋亡通过一系列进化上保守的过程进行，这些过程协调了受损或不需要的细胞的消除。这种细胞死亡程序是由细胞器导向的调节器执行的，包括Bcl-2蛋白，并最终由caspase家族的蛋白酶执行。尽管人们对细胞凋亡的生化机制越来越了解，但导致程序性细胞死亡的潜在细胞生物学仍然是个谜。在这篇综述中，我们总结了目前对Bcl-2蛋白调节和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶激活的认识，同时探讨了细胞凋亡诱导的生物学机制和后果。器官对凋亡诱导的贡献包括死亡受体内吞、线粒体和溶酶体通透性、内质网钙释放和高尔基体碎裂。这些早期凋亡事件伴随着微管细胞骨架的稳定和细胞器向微管组织中心的移位。总之，这些现象建立了一个凋亡诱导模型，细胞骨架依赖性的融合和核旁区域细胞器的“混乱”协调了凋亡通讯、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶激活和细胞死亡。

PubMed免责声明

数字

**图1。半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶激活和细胞死亡的基本途径**
细胞凋亡是由细胞内应激或细胞外通过配体与细胞表面死亡受体结合而引发的。I型途径通过启动子半胱天冬酶直接激活执行者半胱氨酸酶，导致死亡。在II型通路中，死亡信号通过Bcl-2蛋白如Bid和线粒体传递，以控制细胞色素c的释放。细胞色素c结合Apaf-1，激活凋亡小体和caspase-9，导致执行者caspase-3激活和细胞死亡。

**图2。Bcl-2蛋白在多个细胞器部位调节细胞凋亡**
Bcl-2蛋白聚集在线粒体上，控制细胞色素c和SMAC/DIABLO等凋亡因子的释放，以增强caspase的激活（6）。诸如核酸内切酶G、AIF和活性氧等因子也从线粒体释放到细胞核，以促进基因组破坏（5，87）。线粒体Bax/Bak释放事件通过Bid转位到线粒体以及半胱氨酸蛋白酶或溶酶体组织蛋白酶对Bid的裂解而激活（33，43）。全长Bid通过与PACS-2（59）相关联被转运至线粒体。Bax和Bim转移到溶酶体，半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶激活a-SMase产生神经酰胺，激活组织蛋白酶后，活性组织蛋白酶从溶酶体中释放出来（42，48，49）。诸如Bad、Bax和PACS-2等凋亡蛋白被14-3-3蛋白隔离，并在去磷酸化和14-3-3释放后变得活跃（28）。p53和组蛋白H1.2等因子也以线粒体为凋亡靶点，以调节Bax活化和凋亡（94,95）。Bcl-2蛋白通过IP3R通过ER钙释放额外调节细胞凋亡，以调节ER线粒体串扰（73，75，77），并通过与Ire1的相互作用影响UPR（74）。

**图3。微管相关马达和稳定蛋白调节核旁线粒体聚集和凋亡**
驱动蛋白亚基的凋亡p38磷酸化阻止线粒体的顺行运输，以促进动力蛋白驱动的（-）末端积累（107）。p38磷酸化还从微管释放Op18，导致微管稳定和线粒体聚集（116117）。tau（83，125）和HIV-1 Tat（126）也通过微管影响线粒体聚集和凋亡。MAP1S–LRPPRC–UXT复合物还稳定微管，定位于凋亡的核旁线粒体以及与RNAPII和p300/CBP复合物中的细胞核（，-124）。有人提出，这些微管和细胞核相关蛋白协调凋亡线粒体聚集和染色质重塑事件（123，124）。

**图4。死亡受体结扎促进线粒体断裂、线粒体聚集和膜“混乱”**
细胞表面死亡受体集中在含有GD3的脂筏中（红色）（146）。在死亡配体结合后，受体招募死亡适配器，并与筏一起内化到特定的内体隔室，如“TNF受体体”，以促进caspase-8（C8）激活（150151）。受体小体与含有高尔基衍生小泡的前体水解酶融合，形成溶酶体多泡体，激活A-SMase和组织蛋白酶D（CTSD）。半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶和组织蛋白酶裂解Bid以促进Bax/Bak活化、细胞色素c释放和半胱氨酸蛋白酶活化（33，42，43）。线粒体定位的胱天蛋白酶8将内质网定位的BAP31切割成p20片段，该片段促进内质网钙释放（35，71）、PP2B激活和Drp1去磷酸化（70）以及线粒体断裂。线粒体DDP/TIMM8a释放（66）和Drp1 sumoylation（67，68）促进了Drp1向线粒体断裂位点的移位，因为线粒体沿（-）-末端方向移动（111）。Bax和Bid也被招募到这些富含GD3（红色）的断裂网站。断裂线粒体在靠近高尔基体的MTOC处堆积，导致高尔基体（139）的半胱氨酸蛋白酶依赖性断裂，高尔基体膜（蓝色）与线粒体（50）“打乱”。当含有GD3的筏（红色）内化到内胚体，然后定位到线粒体时，假设线粒体充当“货船”，将GD3从细胞表面运送到细胞核和相邻的细胞器（145）。

请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

Bcl-2家族蛋白和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶在细胞凋亡调控中的作用。
Ola MS、Nawaz M、Ahsan H。 Ola MS等人。分子细胞生物化学。2011年5月；351(1-2):41-58. doi:10.1007/s11010-010-0709-x。电子出版2011年1月6日。分子细胞生物化学。2011 PMID：21210296 审查。
在转化生长因子β诱导的大鼠胎肝细胞凋亡中，胱天蛋白酶的激活发生在自由基氧生成、Bcl-xL下调和细胞色素C早期释放的下游。
Herrera B、Fernández M、Alvarez AM、Roncero C、Benito M、Gil J、Fabregat I。 Herrera B等人。肝病学。2001年9月；34(3):548-56. doi:10.1053/jhep.2001.27447。肝病学。2001 PMID：11526541
凋亡死亡传感器：细胞器的另一自我？
Bratton SB，Cohen总经理。 Bratton SB等人。药物科学趋势。2001年6月；22(6):306-15. doi:10.1016/s0165-6147（00）01718-1。药物科学趋势。2001 PMID：11395159 审查。
Bcl-2蛋白家族决定生命或死亡。
Adams JM、Cory S。 Adams JM等人。生物化学科学趋势。2001年1月；26(1):61-6. doi:10.1016/s0968-0004（00）01740-0。生物化学科学趋势。2001 PMID：11165519 审查。
Bcl-2家族蛋白在凋亡中的作用：凋亡小体还是线粒体？
津本Y。 Tsujimoto Y。基因细胞。1998年11月；3(11):697-707. doi:10.1046/j.1365-2443.1998.00223.x。基因细胞。1998 PMID：9990505 审查。

查看所有类似文章

引用人

发育性和癫痫性脑病的特征PACS2系统p.Glu209Lys致病性变体——我们的经验和文献的系统综述。
Stoian A、Bajko Z、BălașA R、Andone S、Stoian M、Ormenișan I、Muntean C、Bănescu C。 Stoian A等人。生物分子。2024年2月23日；14(3):270. doi:10.3390/biom14030270。生物分子。2024 PMID：38540691 免费PMC文章。审查。
金属有机层使细胞表面工程耦合生物膜融合用于动态膜蛋白质组分析。
蒋Q，王H，乔Z，侯Y，隋Z，赵B，梁Z，蒋B，张Y，张L。姜强等。化学科学。2023年10月5日；14(42):11727-11736. doi:10.1039/d3sc03725h。电子收款2023年11月1日。化学科学。2023 PMID：37920345 免费PMC文章。
MLKL、Bak/Bax和Drp1的线粒体贩运由RIP1和ROS介导，导致高血糖转变为坏死期间线粒体膜完整性降低。
Deragon MA、McCag WD、Truong PV、Metz KR、Carron KA、Hughes KJ、Knapp AR、Dougherty MJ、LaRocca TJ。 Deragon MA等人。国际分子科学杂志。2023年5月11日；24(10):8609. doi:10.3390/ijms24108609。国际分子科学杂志。2023 PMID：37239951 免费PMC文章。
凋亡应激诱导LINC复合物nesprins的Bax依赖性、caspase非依赖性再分布。
Lindenboim L、Grozki D、Amsalem-Zafran AR、Peña-Blanco a、Gundersen GG、Borner C、Hodzic D、Garcia-Sáez AJ、Worman HJ、Stein R。 Lindenboim L等人。细胞死亡发现。2020年9月18日；6(1):90. doi:10.1038/s41420-020-00327-6。eCollection 2020。细胞死亡发现。2020 PMID：33024575 免费PMC文章。
高尔基体在健康、压力和疾病中的结构和功能。
李杰、阿哈特·E、王毅。李杰等。结果探针细胞不同。2019;67:441-485. doi:10.1007/978-3-030-23173-6_19。结果探针细胞不同。2019 PMID：31435807 免费PMC文章。审查。

查看所有“被引用”文章

工具书类

1. Degterev A，Yuan J.细胞死亡程序的扩展和演变。Nat Rev Mol细胞生物学。2008-公共医学
1. Eckhart L、Ballaun C、Hermann M、Vanderberg JL、Sipos W、Uthman A、Fischer H、Tschachler E。新型哺乳动物半胱天冬酶的鉴定揭示了基因缺失在形成人类半胱天冬酶库中的重要作用。摩尔生物进化。2008-公共医学
1. Luthi AU，Martin SJ。CASBAH：caspase底物的可搜索数据库。细胞死亡不同。2007;14(4):641–650.-公共医学
1. Peter ME、Krammer PH.CD95（APO-1/Fas）DISC及更高版本。细胞死亡不同。2003;10(1):26–35.-公共医学
1. Ferri KF，Kroemer G.细胞死亡途径的器官特异性启动。自然细胞生物学。2001;3（11）：E255–E263。-公共医学

出版物类型

行动
行动

MeSH术语

行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动

物质

行动
行动

赠款和资金

LinkOut-更多资源

全文源

[1] Degterev A，Yuan J.细胞死亡程序的扩展和演变。Nat Rev Mol细胞生物学。2008-公共医学

[2] Degterev A，Yuan J.细胞死亡程序的扩展和演变。Nat Rev Mol细胞生物学。2008-公共医学

[3] Eckhart L、Ballaun C、Hermann M、Vanderberg JL、Sipos W、Uthman A、Fischer H、Tschachler E。新型哺乳动物半胱天冬酶的鉴定揭示了基因缺失在形成人类半胱天冬酶库中的重要作用。摩尔生物进化。2008-公共医学

[4] Eckhart L、Ballaun C、Hermann M、Vanderberg JL、Sipos W、Uthman A、Fischer H、Tschachler E。新型哺乳动物半胱天冬酶的鉴定揭示了基因缺失在形成人类半胱天冬酶库中的重要作用。摩尔生物进化。2008-公共医学

[5] Luthi AU，Martin SJ。CASBAH：caspase底物的可搜索数据库。细胞死亡不同。2007;14(4):641–650.-公共医学

[6] Luthi AU，Martin SJ。CASBAH：caspase底物的可搜索数据库。细胞死亡不同。2007;14(4):641–650.-公共医学

[7] Peter ME、Krammer PH.CD95（APO-1/Fas）DISC及更高版本。细胞死亡不同。2003;10(1):26–35.-公共医学

[8] Peter ME、Krammer PH.CD95（APO-1/Fas）DISC及更高版本。细胞死亡不同。2003;10(1):26–35.-公共医学

[9] Ferri KF，Kroemer G.细胞死亡途径的器官特异性启动。自然细胞生物学。2001;3（11）：E255–E263。-公共医学

[10] Ferri KF，Kroemer G.细胞死亡途径的器官特异性启动。自然细胞生物学。2001;3（11）：E255–E263。-公共医学

将引文保存到文件

电子邮件引文

添加到集合

添加到我的书目

您保存的搜索

为外部引文管理软件创建文件

您的RSS源

委员会导致的死亡：细胞凋亡中的细胞器贩运和通讯

附属

委员会导致的死亡：细胞凋亡中的细胞器贩运和通讯

作者

附属

摘要

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

物质

赠款和资金

LinkOut-更多资源

全文源

摘要

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

物质

相关信息

赠款和资金

LinkOut-更多资源

全文源