自噬与泛素化蛋白降解途径的分子机制及其功能

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1、万方数据篷锘HEREDlTAs(Beijing)2012年1月lSSN0253-9772www．chinagene．cn综述DoI：10．3724／SP．J．1005．2012．00005自噬与泛素化蛋白降解途径的分子机制及其功能陈科，程汉华，周荣家‘武汉大学生命科学学院，武汉430072摘要：细胞内所有的蛋白质和大多数的细胞外蛋白都在不断的进行更新，即它们在不断地被降解，并被新合成的蛋白质取代。细胞内蛋白的降解主要通过两个途径，即自噬和泛素蛋白酶体系统。自噬是一种由溶酶体介导的细胞内过多或异常蛋白质的降解机制。在细胞内主要有3种类型的自噬，即分

2、子伴侣介导的自噬、微自噬和巨自噬。泛素蛋白酶体系统是由泛素介导的一种高度复杂的蛋白降解机制，它参与降解细胞内许多蛋白质并且这个过程具有高度特异性。细胞内蛋白质的降解参与调节许多细胞过程，包括细胞周期、DNA修复、细胞生长。和分化、细胞质量的控制、病原生物的感染反应和细胞凋亡等。许多严重的人类疾病被认为是由于蛋白质降解系统的紊乱而引起的。文章综述了自噬和泛素化途径及其分子机制，以及蛋白质降解系统紊乱的病理学意义。关键词：蛋白质降解；自噬；泛素蛋白酶体系统】Ⅵolecularmechanismsandfhnctionsofautophagyandth

3、eubiq—uitin·proteasomepathwayCHENKe，CHENGHan—Hua，ZHOUROng—Jia￡和＆f删cec0№鼢胁^dn渤fv哪f机胁^册430072，@抽口Abstract：Auproteinsinellka巧oticcellsarecominuallybeingdegmdedandr印laced．Autophag)ralldtheubiq—uitin—proteasomesystemare俯omechanismsforintracellularproteindegradation．Autophagyismedi

4、atedby1ysosome，alldis蚴erdiVidedintoch印erone—mediatedamophagy，micmautophagyandmacroautophagy．Theubiquitin—pmteasomesystemishi曲lycomplexandmediatedbyubiquitin，whichpanicipatesinin饥lcelIularproteindegradationinaspecificm锄er．Itisnowknownthatdegradationofin仃acelhⅡarproteinsisinv01

5、vedinregulationofaseriesofcelllllarprocesses，includingcell一cyclediVision，DNArepair，cellgrowthanddi鼠rentiation，qual时con订ol，pa也ogeninfection，砒ldapoptosis．TheabemtionsintheproteindegradationsystemsareinVolvedinm锄yserioushumandiseases．Thepresemreviewsum—marizesthemechanismsofprot

6、eindegradationandrelatedhumandiseases．Keywords：proteindegradation；autophagy；ubiquitin-proteasomesystem细胞内所有的蛋白质和大多数的细胞外蛋白都在不断的进行更新，即它们在不断地被降解和被新合成的蛋白质取代。虽然不断降解细胞内的蛋白似乎很浪费，但是这个过程在功能上却是非常重要收稿日期：2011—06一03；修回日期：201l—08—19基金项目：转基因生物新品种培育重大专项(编号：2009zx08009一148B)资助作者简介：陈科，博士研究生，研究

7、方向：动物发育遗传学。E—mail：chenke@whu．edu．cn通讯作者：周荣家，教授，博士生导师，研究方向：动物发育遗传学。E—mail：rjzhou@whu．edu．cn网络出版时间：2011．8-2411：1l：40URL：http：，／www．cnki．net／kcms／detail／11．1913．R．20110824．1111．004．html万方数据第34卷的。细胞内有多种蛋白质降解系统并且这些系统是受到复杂机制监控的，以确保蛋白质的降解是特异的。因此，细胞内外蛋白质的过度降解是可以避免的。总之，细胞内蛋白质的合成和降解必须是

8、平衡的，如果平衡被打破，例如蛋白降解小幅度下降。则会导致机体受到一定程度的损伤(1】。蛋白的降解在细胞的生理活动中发挥着不可替代的作用，