探秘細胞程序性死亡之其二-細胞自噬工具
就像我們會打掃以保持房間整潔一樣，細胞也演化出了一系列“清潔”機制，來維持有序的生命活動。自噬（autophage）就是其中最重要的機制之一。
自噬于上個世紀60年代被發現，但引起科學界的廣泛關注，還是在1990年代日本科學家大隅良典（Yoshinori Ohsumi）做的相關研究。大隅良典也因此獲得了2016年的諾貝爾生理學或醫學獎。
大隅良典研究的是酵母的細胞自噬機制，經過20多年的研究，在酵母里已經發現了34種與自噬有關的基因。那么自噬到底是什么？自噬就是細胞自己降解自己結構的過程，即把一些暫時用不上的零件，拆解變成最小的模塊，然后重新組裝成自己需要的東西。在植物細胞和酵母細胞里，自噬在液泡中發生，而在動物細胞里，自噬在溶酶體里發生，從一個蛋白質到整個細胞器，都是可以降解的。
細胞自噬的分類：
自噬是細胞內分解代謝的一種途徑，除此之外還有另一種我們熟知的途徑——泛素蛋白酶體途徑。細胞自噬其實分為三種方式，這是根據如何“打包”物質和如何運送物質來劃分的。
第一種叫巨自噬（macroautophagy），顧名思義就是自噬體比較大，用細胞膜或者其他的雙層膜去把那些不想要的東西包裹起來，然后和溶酶體融合。
第二種叫微自噬（microautophagy），顧名思義就是自噬體比較小，溶酶體或者液泡直接用自身去吞噬那些需要降解的東西，也許是細胞器，也許是蛋白質。
第三種叫分子伴侶介導自噬（chaperone-mediated autophagy），是指分子伴侶將細胞內的蛋白質先從折疊狀態恢復為未折疊的狀態，再放到溶酶體里。
自噬的關鍵過程：
自噬5大關鍵過程：（1）自噬泡（phagophore）的形成：（2）Atg5-Atg12-Atg16L復合物形成并與自噬泡融合；（3）微管相關蛋白輕鏈3（microtubule-associatedprotein light chain3，LC3）由可溶解形式（LC3-I）轉變為脂溶形式（LC3-II）,與自噬泡結合形成自噬體。（4）自噬體捕獲需降解或清除的蛋白質、細胞器等物質；（5）自噬體與溶酶體結合形成自噬溶酶體（autolysosomes），在自噬溶酶體內自噬體內層膜，內容物在溶酶體內降解。過程詳見下圖。
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| 起始 | 延伸 | 融合 | 降解 |
| Initiation | Expansion | Fusion | Degradation |
| 自噬發生圖解。UKL和Beclin 1蛋白復合物起始自噬泡的形成，Atg5/12/16與LC3-II負責自噬體的延伸，最后自噬體與溶酶體融合，釋放內容物，完成自噬。 | |||
mTOR背景：
mTOR 是雷帕霉素在哺乳動物中的靶點（mammalian target of rapamycin，mTOR），作為一種重要的蛋白激酶，它在細胞生長、增殖、蛋白質合成、自噬等生物學過程中發揮著重要的調控作用。
mTOR 作為主要組分存在于 mTOR 復合體 I 和復合體 II 中，其中mTOR 復合體 II 是線粒體通透性的主要調控者。
自噬發生的條件及研究的意義：
細胞發生自噬是一個非常“保守”的過程，幾乎沒有進化。細胞自噬的出現是為了適應環境，尤其是碰上了“不好的年景”，比如缺乏營養、饑餓難耐，或者細胞中氧氣、水分特別少的時候，就需要自噬了。
自噬的研究對于臨床醫學領域非常重要，比如，腫瘤經常在環境非常差的時候還能生長，就是因為腫瘤細胞的自噬非常劇烈。所以理論上如果阻斷了腫瘤細胞的自噬，它們不是就不會生長了嗎？再比如一些神經退行性疾病，如帕金森，就是大腦里出現了一些錯誤折疊的蛋白質，而且還清除不掉，本質上也是自噬出了問題。
細胞自噬研究相關產品：
MTOR檢測試劑盒：
| 貨號 | 名稱 | 產品描述 |
| K4179 | mTOR (Human) ELISA試劑盒 | 定量測定血清，血漿，組織勻漿，培養上清液和其他生物液體中的mTOR |
自噬抑制劑：
| 貨號 | 名稱 | 產品描述 |
| 2249 | 3-甲基腺嘌呤 | 3-甲基腺嘌呤常用作自噬螯合的特異性抑制劑，它通過抑制III型磷脂酰肌醇3-激酶（PI-3K）來阻止自噬體形成，從而抑制自噬 |
| 1685 | ATM激酶抑制劑，KU-55933 | KU-55933是ATM激酶的有效抑制劑，選擇性的和ATP競爭（Ki = 2.2 nM； IC 50 = 13 nM），它抑制DNA-PK，mTOR，PI 3-K，PI 4-K和ATR需要更高的濃度（IC 50分別為2500、9300、16600，> 100000和> 100000 nM） |
| B2260 | Autophinib | Autophinib是一種有效的自噬抑制劑，它通過靶向作用于脂質激酶VPS34來抑制饑餓或雷帕霉素誘導的自噬。 |
| 1829 | 桿菌素A1 | 桿菌素A1一種體外高效的液泡H + -ATPases（V-ATPases）抑制劑，在動物細胞，植物細胞和微生物中納克級即可起作用；對其他ATP水解酶如F-ATP酶，Ca 2+ -ATP酶，Na + / K + -ATP酶和質膜H + -ATP酶也具有選擇性，通過抑制自噬小體和溶酶體之間的融合起作用，還可在后期防止自噬。 |
| 1825 | 氯喹二磷酸酯 | 抗瘧藥，通過不同于3-甲基腺嘌呤的機制抑制神經膠質瘤細胞的自噬。 |
| 1711 | Gö 6976 | Gö 6976是一種細胞可滲透的，有效的蛋白激酶C（PKC）抑制劑（IC 50 = 7.9 nM）。在體外，區分PKC的Ca 2+依賴性和非依賴性的同工型；選擇性抑制PKCα和PKCβ1（IC 50分別為2.3nM和6.2 nM），但不抑制PKCδ，-ε或-ζ的活性（IC 50> 3µM） |
| B2051 | 硫酸羥氯喹 | 羥氯喹是合成奎寧衍生物，通常用作抗瘧藥，羥氯喹還用于治療類風濕關節炎和盤狀或系統性紅斑狼瘡。它抑制自噬并誘導自噬細胞死亡（IC 50 = 30 µM），表明其在研究和醫學中的潛在應用。 |
| B2378 | IITZ-01 | IITZ-01是有效的溶血同性自噬抑制劑，表現出比氯喹（Cat：1825）強十倍的自噬抑制作用；增強自噬體的積累，但通過削弱溶酶體功能抑制自噬體的降解，最終導致自噬的抑制，顯示有效的抗癌活性。 |
| B2117 | Lys01三鹽酸鹽 | Lys01 trihydrochloride（Lys05）是一種有效的水溶性溶酶體自噬抑制劑，在MTT分析中對1205Lu，c8161，LN229和HT-29細胞系的IC50值分別為3.6、3.8、6和7.9μM。 |
| 9419 | MHY1485 | MHY1485是一種mTOR激活劑，可通過抑制自噬小體和溶酶體之間的融合來有效抑制自噬。MHY1485處理可抑制基礎自噬通量，這種抑制作用已在饑餓中的細胞中得到了證實，饑餓是自噬的強大生理誘導劑。 |
| B1286 | SAR-405 | SAR-405是一種有效的選擇性PIK3C3 / Vps34抑制劑，可防止自噬并與腫瘤細胞中的mTOR抑制協同作用。 |
| 2037 | Spautin-1 | Spautin-1是一種細胞可滲透性的，哺乳動物細胞中特異且有效的自噬抑制劑。它通過抑制兩個針對Vps34復合物Beclin1亞基的泛素特異性肽酶USP10和USP13來促進Vps34 PI3激酶復合物的降解。Spautin-1會阻斷癌細胞中的生存自噬途徑。 |
自噬誘導劑：
| 貨號 | 名稱 | 產品描述 |
| 1828 | 鹽酸胺碘酮 | 鹽酸胺碘酮是一種具有廣泛殺真菌活性的非選擇性離子通道阻滯劑，胺碘酮可導致啤酒酵母中Ca2 +立即流入，隨后線粒體破碎和細胞死亡，也充當自噬誘導劑。 |
| B2297 | AR7 | AR-7，也稱為非典型類維生素A 7，是伴侶蛋白介導的自噬（CMA）有效的選擇性增強劑，充當RARα的化學激活劑。 |
| 2391 | C2-二氫神經酰胺 | C2神經酰胺的有用陰性對照（貨號2390-5，25），也充當自噬誘導劑。 |
| 2684 | 鹽酸可樂定 | 可樂定是一種降壓藥，可作為α2-腎上腺素能受體激動劑，可通過集中抑制交感神經活動來降低外周血管阻力，可樂定的抗高血壓作用也歸因于其對咪唑啉（I1）受體的激動作用（Ki = 4-8 nM），也可作為獨立于mTOR的自噬增強劑。 |
| 1686-5 | 多索嗎啡 | 多索嗎啡是一種細胞滲透性的，選擇性，可逆，具有ATP競爭性的AMP活化蛋白激酶（AMPK）抑制劑（在5 µM ATP且無AMP的情況下，Ki = 109 nM），不僅影響包括JAK3，PKA，PKCθ，SYK和ZAPK在內的幾種與結構相關的激酶的活性，還抑制I型骨形態發生蛋白（BMP）受體（ALK2，ALK3和ALK6）。此外，最近，Dorsomorphin已顯示出通過不依賴AMPK抑制作用的Akt / mTOR途徑阻斷，在癌細胞中誘導保護性自噬。 |
| 2683 | 鹽酸洛哌丁胺 | 洛哌丁胺是一種止瀉藥，可作為非選擇性的Ca²2通道阻滯劑，在納摩爾濃度（Ki = 2 nM）下，洛哌丁胺與μ阿片受體結合，也可作為獨立于mTOR的自噬增強劑。 |
| B1977-500 | Rasfonin | Rasfonin是從Talaromyces sp中分離的，它是ras依賴性細胞中的選擇性凋亡誘導劑，Rasfonin誘導自噬并伴隨Akt磷酸化的上調。 |
| 1827-10 | Rottlerin | Rottlerin最初報道為是對PKCδ具有選擇性的蛋白激酶C同工型抑制劑，然而，最近的研究表明，Rottlerin在體外不能阻斷PKCδ的活性，但能阻斷其他激酶和非激酶蛋白，并能高效激活多個Ca 2+敏感的K +通道，通過抑制mTORC1誘導自噬。 |
| 9580-5 | SBI-0206965 | SBI-0206965是選擇性的，細胞滲透性的自噬激酶ULK1抑制劑，它抑制ULK1激酶IC 50為108 nM， 抑制ULK2 IC 50為711 nM。SBI-0206965通過抑制細胞中ULK1介導的磷酸化事件，調節自噬和細胞存活。SBI-0206965與雷帕霉素（mTOR）抑制劑的機制靶標極大地協同作用，可以殺死腫瘤細胞。 |
| 1865-5 | SMER28 | SMER28是一種細胞滲透性物質，獨立于mTOR的機制，充當自噬的正調節劑，SMER28增加自噬體的合成并增強模型自噬底物如A53Tα-突觸核蛋白和突變亨廷頓蛋白片段的清除，它在亨廷頓舞蹈病（HD）的果蠅模型中也具有保護作用。 |
| 2258-5 | 黃腐酚 | 黃腐酚是一種細胞滲透性的，生物活性類黃酮抗氧化劑，與含valosin蛋白的蛋白質（VCP）的N末端結構域結合，該蛋白質是自噬小體成熟的必需蛋白質。黃腐酚會抑制VCP的功能，從而損害自噬體的成熟并導致微管相關蛋白1輕鏈3-II（LC3-II）的積累。 |
自噬熒光染色試劑盒：
艾美捷還提供全系的自噬相關的抗體，這里篇幅有限，暫不列舉，有需要的親們可以聯系小艾。
作為全球生命科學公司的領導者，BioVision在開發和研究細胞凋亡，代謝方面具有卓越的影響力。包括檢測試劑盒，抗體，重組蛋白和酶等多種產品，以及其他創新的研究工具。除了細胞凋亡和代謝分析方面的傳統領域，BioVision的高品質產品還覆蓋細胞增殖，細胞應激，細胞損傷和修復，糖尿病，肥胖和代謝綜合癥，干細胞生物學，基因調控，信號轉導等多個細胞生物學領域。BioVision的產品目前正銷往全球60多個國家。
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