溶酶体和线粒体共存的可能性
在正常情况下,大部分肝细胞处于G0期,很少分裂,但是当受到某些机械,病毒,药物等刺激时,G0期细胞可以进入G1期,启动细胞周期。大鼠进行2/3肝切除后,剩余肝脏仍可代偿性的长到原来大小,并恢复其功能,这个过程称为肝再生(Liver regeneration,LR)。很多激素,细胞因子,蛋白,信号通路参与肝再生过程,迄今为止,对肝再生过程还没有非常明确的了解,尤其是启动和终止阶段 [ 1-3 ] 。
溶酶体是广泛存在于真核细胞中对细胞功能有重要作用的细胞器,自噬(Autophagy)是溶酶体介导的降解受损或冗余细胞成分为小分子物质的过程,降解后的物质可以被重新利用。这些功能主要是溶酶体膜蛋白和内腔中的酸性水解酶类来执行的。迄今为止,发现至少50种溶酶体酸性水解酶 [ 4 ] ,这些水解酶直接行使催化功能,但溶酶体膜蛋白的作用也极其重要,比如,维持溶酶体内酸性环境,选择性的运输需要被降解的物质,介导溶酶体膜和其他膜的融合等 [ 5 ] 。自噬参与了机体很多重要的生理过程,如细胞发育,分化,衰老,死亡等 [ 6 ; 7 ] 。越多的越多的证据表明,自噬和人类的一些疾病和肿瘤发生有很大关系 [ 8 ] 。所以,自噬在细胞和机体的生命中扮演着重要角色。
关于肝再生与自噬的研究已有不少报道 [ 9-13 ] ,研究发现,正常小鼠70%肝切除后,发生积极自噬而免于细胞老化,并通过维持健康的线粒体形态刺激线粒体代谢,通过氧化磷酸化为肝再生提供能量 [ 14 ] 。还有研究发现,肝再生早期,线粒体通透性没有明显改变,而24h之后内膜通透性降低,氧化磷酸化偶联增强,效率提高 [ 15 ] 。为了解大鼠2/3肝切除肝再生与自噬的关系,自噬相关信号通路及相关蛋白在肝再生不同时间点的变化,并阐明其机制,本研究借助同位素标记相对和绝对定量(isobaric tags for relative and absolute quantitation,iTRAQ)结合质谱(mass spectrometry,MS)方法检测了大鼠肝再生2、6、12、24、30和36小时等6个时间点自噬相关蛋白的表达变化,并分析了他们的表达模式和相互作用及其与肝再生的关系。根据实验结果我们提出溶酶体和线粒体可能有共存的形式,且从分子水平阐释其存在的可能机理。除了自噬,真核细胞还有一种降解蛋白质的系统,现在有研究发现两种蛋白降解体系之间有着某种联系 [ 16-19 ] ,但是机理有待阐明。我们首次在蛋白水平分析了大鼠肝再生自噬与泛素介导的蛋白酶体途径之间可能的联系。
大鼠肝切除后,合成活动旺盛,需要大量的能量供应。和能量相关的AMPK信号通路激活,以对抗这种应激状态。而和自噬直接相关的溶酶体膜蛋白和大量酸性水解酶表达上调,线粒体内膜相关蛋白表达增强,意味着线粒体功能并未受到大的影响,根据以上分析,
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参考文献(References):
[1] ALISON M R, LIN W R. Diverse routes to liver regeneration[J]. The Journal of pathology, 2015. http://dx.doi.org/10.1002/path.4667 .
[2] MIYAOKA Y, MIYAJIMA A. To divide or not to divide: revisiting liver regeneration[J]. Cell division, 2013, 8(1): 8. http://dx.doi.org/10.1186/1747-1028-8-8 .
[3] LAI H S, CHUNG Y C, CHEN W J, et al. Rat liver regeneration after partial hepatectomy: effects of insulin, glucagon and epidermal growth factor[J]. Journal of the Formosan Medical Association = Taiwan yi zhi, 1992, 91(7): 685-90.
[4] SAFTIG P, KLUMPERMAN J. Lysosome biogenesis and lysosomal membrane proteins: trafficking meets function[J]. Nature reviews Molecular cell biology, 2009, 10(9): 623-35. http://dx.doi.org/10.1038/nrm2745 .
[5] GONZALEZ A, VALEIRAS M, SIDRANSKY E, et al. Lysosomal integral membrane protein-2: a new player in lysosome-related pathology[J]. Molecular genetics and metabolism, 2014, 111(2): 84-91. http://dx.doi.org/10.1016/j.ymgme.2013.12.005 .
[6] NIKOLETOPOULOU V, MARKAKI M, PALIKARAS K, et al. Crosstalk between apoptosis, necrosis and autophagy[J]. Biochimica et biophysica acta, 2013, 1833(12): 3448-59. http://dx.doi.org/10.1016/j.bbamcr.2013.06.001 .
[7] CHEN W, SUN Y, LIU K, et al. Autophagy: a double-edged sword for neuronal survival after cerebral ischemia[J]. Neural regeneration research, 2014, 9(12): 1210-6. http://dx.doi.org/10.4103/1673-5374.135329 .
[8] CUI D, LIU B, LIU W. The Role of Autophagy in Tumorigenesis[J]. Scientia Sinica Vitae, 2015, 45(6): 593. http://dx.doi.org/10.1360/n052015-00107 .
[9] WANG K. Autophagy and apoptosis in liver injury[J]. Cell cycle (Georgetown, Tex), 2015, 14(11): 1631-42. http://dx.doi.org/10.1080/15384101.2015.1038685 .
[10] QIWEN W, CUIFANG C, NINGNING G, et al. Effect of autophagy on liver regeneration[J]. Yi chuan = Hereditas / Zhongguo yi chuan xue hui bian ji, 2015, 37(11): 1116-24. http://dx.doi.org/10.16288/j.yczz.15-162 .
[11] VARGA M, SASS M, PAPP D, et al. Autophagy is required for zebrafish caudal fin regeneration[J]. Cell death and differentiation, 2014, 21(4): 547-56. http://dx.doi.org/10.1038/cdd.2013.175 .
[12] LIN C W, CHEN Y S, LIN C C, et al. Amiodarone as an autophagy promoter reduces liver injury and enhances liver regeneration and survival in mice after partial hepatectomy[J]. Scientific reports, 2015, 5: 15807. http://dx.doi.org/10.1038/srep15807 .
[13] MAO Y L, CHEN R R, YANG H Y, et al. [Autophagy in fibrotic and postoperative remnant liver in rat][J]. Zhongguo yi xue ke xue yuan xue bao Acta Academiae Medicinae Sinicae, 2008, 30(4): 421-5.
[14] TOSHIMA T, SHIRABE K, FUKUHARA T, et al. Suppression of autophagy during liver regeneration impairs energy charge and hepatocyte senescence in mice[J]. Hepatology, 2014, 60(1): 290-300. http://dx.doi.org/10.1002/hep.27140 .
[15] 缪明永,蔡在龙,刘鹏飞,王学敏,毛积芳,陈克明. 大鼠肝再生过程中线粒体氧化磷酸化的调控[J]. 中国病理生理杂志,1999,05:15-18.
MIAO Mingyong, CAI Zailong, LIU Pengfei,et al. Regulation of mitochondrial oxidation phosphorylation during rat regeneration after partial hepatectomy [J]. Chinese Journal of Pathophysiology,1999,05:15-18
[17] SANDRI M. Protein breakdown in muscle wasting: role of autophagy-lysosome and
[16] SANDRI M. Protein breakdown in muscle wasting: role of autophagy-lysosome and ubiquitin-proteasome[J]. The international journal of biochemistry & cell biology, 2013, 45(10): 2121-9. http://dx.doi.org/10.1016/j.biocel.2013.04.023 .
[17] SCHREIBER A, PETER M. Substrate recognition in selective autophagy and the ubiquitin-proteasome system[J]. Biochimica et biophysica acta, 2014, 1843(1): 163-81. http://dx.doi.org/10.1016/j.bbamcr.2013.03.019 .
[18] WOJCIK S. Crosstalk between autophagy and proteasome protein degradation systems: possible implications for cancer therapy[J]. Folia histochemica et cytobiologica / Polish Academy of Sciences, Polish Histochemical and Cytochemical Society, 2013, 51(4): 249-64. http://dx.doi.org/10.5603/fhc.2013.0036 .
[48] 缪明永,朱克军,汪振诚,刘军华,蒋雷,王学敏,焦炳华. 大鼠肝再生时线粒体通透性转换的变化[J]. 第二军医大学学报,2004,03:292-294.
MIU Mingyong,ZHU Kejun,WANG Zhencheng,et al. Changes of mitochondrial permeability transition during rat liver regeneration [J]. Academic Journal of Second Military Medical University,,2004,03:292-294.
[49] RACKER E, STOECKENIUS W. Reconstitution of purple membrane vesicles catalyzing light-driven proton uptake and adenosine triphosphate formation[J]. The Journal of biological chemistry, 1974, 249(2): 662-3.
[50] 翟心慧,来小海,吴清华,赵爱景,徐存拴. 辅酶Q_(10)对大鼠再生肝细胞线粒体通透性转换的影响[J]. 解剖学报,2013,01:44-48.
ZHAI Xinhui, LAI Xiaohai,WU Qinghua,et al. Effects of coenzyme Q 10 on mitochondrial permeability transition of regenerating hepatocytes in rats [J]. Acta Anatomica Sinica,2013,01:44-48.
嘧啶核苷酸合成酶系中,存在于线粒体的酶是
【答案】:C 二氢乳清酸脱氢酶(DHODH)是一种含铁的黄素依赖的线粒体酶,是核酸中嘧啶合成的关键酶,催化从头嘧啶生物合成途径中的第四步反应。抑制DHODH,可以阻断新生嘧啶合成,致使DNA合成障碍,从而抑制活化淋巴细胞的增殖和B淋巴细胞中的T细胞依赖性自体抗体的形成。故选C。
线粒体的内膜附着许多酶分子
A、线粒体内膜:附着多种酶并增大线粒体膜面积,为有氧呼吸第三阶段提供有利条件,A正确;B、细胞质基质:含有多种物质并为细胞化学反应提供场所,B正确;C、磷脂双分子层:构成膜的基本支架并参与控制物质进出,C正确;D、DNA分子的基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连接,D错误.故选:D.
线粒体内膜上具有什么酶系统 A.糖酵解 B.过氧化氢 C.三羧酸循环 D.电 ...
D
揭秘你想不到的细胞内的发电厂-线粒体
线粒体 或 粒体线 (mitochondrion)或者端粒体,是真核细胞内包含的一种半自主的细胞器,有双层膜组成的囊状结构;其内膜向腔内突起形成许多嵴(cristae),主要功能在于通过呼吸作用将食物分解产物中贮存的能量逐步释放出来,供应身体细胞各项活动的需要,故有“细胞动力站”(power house ro power plant)之称。 线粒体...
线粒体内膜上有什么酶系统?
线粒体内膜上有三羧酸循环酶系统。线粒体内膜的脂质组成与细菌细胞膜的相似,这一现象可利用内共生假说解释。该假说认为线粒体是由被真核细胞胞吞后内化的原核细胞衍变而来的。内膜的磷脂分子的非极性端有四个尾端,与一般的磷脂分子不同。
线粒体内与有氧呼吸有关的酶分布在哪些结构中
线粒体内与有氧呼吸有关的酶分布在线粒体的基质中和在线粒体的内膜上。1、丙酮酸进入线粒体的基质中,两分子丙酮酸和6个水分子中的氢全部脱下,共脱下20个[H],丙酮酸被氧化分解成二氧化碳;在此过程释放少量的能量,其中一部分用于合成ATP,产生少量的能量。这一阶段也不需要氧的参与,是在线...
...A.发生在线粒体和过氧化物酶体中,它们最终产物都是ATPB.发_百度知...
A、脂肪酸氧化的最终产物是二氧化碳和水,A错误;B、发生在线粒体中的氧化过程参与三羧酸循环,能产生ATP,发生在过氧化物酶体中的氧化产生热量,B正确;C、由A、B分析可知,C错误;D、该过程发生在线粒体和过氧化物酶体中,最终产物是二氧化碳和水,同时合成ATP,D错误.故选:B.
细胞色素P450酶系主要存在于A.内质网B.线粒体C.细胞膜D.溶酶体
【答案】:A 本题为概念题,考核生物转化酶混合功能氧化酶的概念。细胞色素P450酶系又称混合功能氧化酶。备选答案中并无微粒体,实际上微粒体就是内质网。在代谢研究制备细胞匀浆过程中,内质网破碎并形成微粒体。因此本题正确答案为A。
叶绿体与线粒体里面的酶是怎么来的 我希望准确的回答 谢谢
与叶绿体或者线粒体外膜上的受体结合,前导肽进入线粒体或叶绿体后,翻译继续,翻译结束后前导肽被切除讲解,这样许多酶就进入到了线粒体或叶绿体中。而线粒体和叶绿体分别有自己的遗传物质(DNA),可以转录翻译出自己所特有的酶类。如还有不明白我可以看看书详细告诉你。
线粒体中的酶要不要内质网和高尔基体加工?
线粒体蛋白的转运方法主要有以下几种:1、蛋白质寻靶:游离核糖体合成的蛋白质在细胞内的定位是由前体蛋白本身具有的引导信号决定的。不同类型的引导信号可以引导蛋白质定位到特定的细胞器,如线粒体、叶绿体、细胞核和过氧化物酶体等。这些蛋白质在游离核糖体上合成释放之后需要自己寻找目的地,因此称为...
巴耿德天:[答案] 线粒体和溶酶体真核细胞都有,但也有例外,比如哺乳动物成熟的红细胞就什么细胞器都没有,连细胞核都没有!真核细胞,主要是指有成形的细胞核,区别于原核生物的,真核生物主要有动物,植物和真菌!
朝阳区15616262256: 溶酶体只由内质网包裹线粒体而成 对吗?
巴耿德天: 不对. 溶酶体、内质网、线粒体都为细胞器. 准确的说,溶酶体为细胞浆内由单层脂蛋白膜包绕的内含一系列酸性水解酶的小体. 溶酶体酶在粗糙型内质网(由光滑型内质网和附着在其上的线粒体组成)中合成,被运输至高尔基体经加工包装后,从高尔基体扁平膜囊分泌面(亦称反面、成熟面)出芽脱落,形成内含溶酶体酶类的小泡(即初级溶酶体),与胞内体或吞噬泡融合形成次级溶酶体(亦称消化泡),进行消化作用.
朝阳区15616262256: 线粒体,溶酶体,高尔基体中哪个有核糖体 - ?
巴耿德天: 核糖体可在细胞溶胶中,此为游离的核糖体,在叶绿体线粒体中也存在,因为其能合成一部分自身所需蛋白质,而高尔基体中没有核糖体
朝阳区15616262256: 溶酶体膜和线粒体膜在组成上是否相同?为什么??
巴耿德天: 只能说相似不能说相同.膜的主要成分是磷质双分子层,蛋白质,但是因为膜所有的功能不同,所以蛋白质种类不同,含量也不同,所以膜是不相同的.
朝阳区15616262256: 线粒体是含酶最多的 而 溶酶体是酶仓库 那谁是“老大” - ?
巴耿德天: 那看你觉得什么叫做“老大”...线粒体结构比较复杂,功能也有很多,酶肯定也有很多.溶酶体的酶大多是降解用的,比较生猛....
朝阳区15616262256: 刚宰杀的禽、畜放置一段时间再煮口味会更好,其原因为溶酶体和线粒体的共同作用释放出更丰富的营养物质的 - ?
巴耿德天: 溶酶体和线粒体里没有更丰富的营养物质,发挥关键作用的还是溶酶体内的各种水解酶.动物被屠宰后,细胞逐渐死亡,溶酶体破裂,释放水解酶,如蛋白酶,可以使肉里的蛋白质在一定程度水解产生多肽和氨基酸,这些东西溶在汤里可以让汤更美味,也因为肉被一定程度水解了,所以肉质相对较嫩一些,口感不会很老. 希望对您有所帮助.
朝阳区15616262256: 关于核糖体、高尔基体、线粒体、内质网、溶酶体 - ?
巴耿德天: 核糖体 即核糖核蛋白体,简称核糖体.所有的细胞中都可见到.它是合成蛋白质的场所.核糖体呈颗粒状结构,椭圆形,由大小两个亚基组成,直径150—250A°(埃),基本成分是蛋白质、酶和RNA,在真核细胞中,一种是附着在内质网上...
朝阳区15616262256: 真核细胞内各种有膜结构的细胞器的可能来源和去向 - ?
巴耿德天: 在真核生物的起源中,线粒体和叶绿体可能属于原核生物被真核生物包裹进来或者说吞噬进来的 高尔基体是由内质网形成的,可以以囊泡的形式转移给内质网和细胞膜,还可以形成溶酶体 内质网膜可以与大部分的膜进行直接的联系(核膜,细胞膜,线粒体外膜)间接与内质网膜联系
朝阳区15616262256: 新宰的畜禽肉,过一段时间再煮,肉更鲜嫩,原因是由于存在 核糖体?溶酶体?线粒体?中心体? - ?
巴耿德天: 刚刚杀死的动物马上吃口感并不好,过一会再吃就会很好吃就是因为溶酶体破裂,其中的酶溶解了细胞中的蛋白质,使之成为容易消化吸收的多肽链和氨基酸的缘故.
朝阳区15616262256: 酵母菌的线粒体在饥饿和光照等条件下会损伤,使线粒体成为具有双层膜“自噬体”,“自噬体”与溶酶体结合形成“自噬溶酶体”从而将线粒体分解,请回答... - ?
巴耿德天:[答案] (1)生物膜的基本支架都是磷脂双分子层;“自噬体””与溶酶体结合的过程说明生物膜具有一定流动性;研究发现人体细胞溶酶体内的pH在5.0左右,由此可知细胞质基质中的H+进入溶酶体时是逆浓度梯度,其运输方式是主动运输. (2)线粒体是有...