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1、国外医学临床生物化学与检验学分册2005年1月第26卷第1期SectClinBiochem&LabMedForeignMedSci,January2005,Vol26,No.1·43··综述·细胞色素C与细胞凋亡方希敏综述陈铭珍陈日玲审校【摘要】细胞凋亡是一种由基因调控的细胞主动死亡过程,在机体生长发育、细胞分化和病理状态中起着重要作用,已成为近20年来研究热点。线粒体在细胞凋亡过程中起着重要作用,而细胞色素C从线粒体释放到胞浆细胞是凋亡程序关键的一步,在凋亡机制中发挥着重大作用,现就从细胞色素C在凋亡中的作用、从线粒体释放机制及和Bcl22家族关系等方面进行综述。【关键词】细
2、胞色素C;细胞凋亡;线粒体凋亡又称程序性细胞死亡,它发生于所有的活细出的,他们在研究凋亡时发现的DNA片段(即凋亡片胞,并受到严格的基因调控,其特征是一系列细胞形段)依据于某种细胞器碎片的存在,在细胞浆中提取3态学改变,包括染色体浓缩、核碎裂、细胞皱缩、凋亡种成分,这3种成分分别被命名为凋亡蛋白激活因子小体形成等。线粒体是细胞凋亡过程中关键的细胞1～3(Apaf1～3),其中Apaf2为cyt2c,用cyt2c注入[2]器之一,是在多种死亡刺激因素作用下,引起细胞死鼠的肾上腺皮质肿瘤中,可导致细胞发生凋亡。且亡必不可少的。线粒体功能障碍在凋亡中起着突出cyt2c本身就能诱导细胞
3、凋亡,当在胞液或细胞核内加的作用,线粒体功能障碍导致细胞色素C(cytochrome上外源性细胞色素C和ATP后就能引起细胞凋[3]c,cyt2c)从线粒体膜间隙释放则是多种细胞凋亡的普亡。cyt2c对细胞凋亡的作用目前正在被逐步阐明,遍现象。多数人认为cyt2c主要通过两条途径引起细胞凋亡。1.caspase途径:caspases又称门冬氨酸2半胱氨细胞色素C的结构和功能酸蛋白酶,是一组与丽前隐杆线虫(C.elegans)同源细胞色素C是呼吸链中的—个基本成分,它是由的、执行哺乳动物细胞凋亡的主要蛋白酶家族,目前2个无活性的前体分子合成前细胞色素C和血红素。发现至少有15个成
4、员,通常情况下以无活性的酶原前细胞色素C是一种水溶性蛋白,由核基因编码,相(procaspase)形式存在于活细胞中,当受到凋亡刺激3对分子质量为12～13×10,cyt2c前体从胞浆通过跨时通过对其内部门冬氨酸残基位点的蛋白水解而被膜转运进入线粒体,并与线粒体膜间隙的血红素结合激活,其中以caspase23最为重要。有人在胞质内找为成熟的cyt2c并带上正电荷,松散地结合于线粒体到一种能将染色质切割的核酸内切酶,该酶首先由内膜的外侧,而不能通过外膜。caspase23激活,称caspases活化的DNA酶,能将蛋cyt2c是线粒体呼吸链(mitochondrialrespir
5、atory白切割成典型的梯状带[4]。当凋亡刺激因子引起细chain,MRC)中传递电子的载体,电子从还原底物,如胞色素C从线粒体膜间隙释放到胞浆后,cyt2c首先NADH和琥珀酸盐移转运到复合物I(NADH脱氢与胞浆中的Apaf21结合,在dATP/ATP存在下,聚酶)或复合物Ⅱ(琥珀酸脱氢酶),然后分别传到泛醌、合成为复合体[5],这种多聚复合物充分聚集复合物III(细胞色素C还原酶)、细胞色素C、复合物(caspascs),启动caspase9形成全酶,然后裂解,最后Ⅳ(细胞色素C氧化酶),最终将电子传递给氧。电子导致procaspases29自动活化[6],活化的cas
6、pases29分转运经过复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的过程中,伴随着质子从基裂,继续使活化下游的caspases,如caspases23和质被泵到线粒体膜间隙,从而建立线粒体跨膜电位caspases272细胞凋亡中起主要作用caspases,并且(Δψm)。当质子从线粒体膜间隙返流回基质中,使另procaspase29又能促使cyt2c结合Apaf21和dATP;一个蛋白复合分子FOFl2ATP酶(或复合物v)产生同时凋亡刺激因子作用后核基因编码前cyt2c增加→ATP。复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、V蛋白亚单位被核基因和线并进入线粒体膜间隙增加→合成成熟的cyt2c→成熟粒体基因编码。所有这些过程必
7、须有序协调地进行。cyt2c增加→使得成熟的cyt2c从线粒体释放增加→然如果cyt2c缺失或其功能障碍将会导致线粒体呼吸链后形成复合体增加,整个循环过程为一种正反馈,直[1]出现功能异常,结果ATP缺乏,而导致细胞死亡。到线粒体不再能将前cyt2c变成成熟的cyt2c,而线粒[9]细胞色素C在凋亡过程中的作用体中成熟的cyt2c完全释放至胞浆。成熟的cyt2c使得caspases活化,活化后的caspases能特异地切割cyt2c在凋亡过程中的作用首先是由王小东等提[7]开某些与细胞活性相
