植物细胞自噬研究进展

细胞自噬是真核生物中进化保守的对细胞内物质进行周转的重要过程,该过程中一些损坏的蛋白或细胞器被双层膜结构的自噬小泡包裹后送入溶酶体(动物)或液泡(酵母和植物)中进行降解并得以循环利用。植物中通过序列比对鉴定了诸多自噬相关基因并分离到了部分细胞自噬功能缺陷的突变体,这些研究均推进了我们对植物细胞自噬机制和功能的了解。本文主要综述了植物细胞自噬分子机制和生理功能的研究进展。     

植物细胞自噬基因的功能与转录调控机制

自噬(autophagy)是真核生物长期进化形成的一种高度保守的细胞内物质降解和周转途径,通过形成双层膜结构的自噬体将包裹其中的待降解大分子物质,如受损伤的蛋白质、蛋白质复合物和细胞器,运送至液泡或溶酶体进行降解并产生可循环利用的降解产物。细胞自噬在植物生长发育和环境应答等过程中发挥重要作用。在拟南芥(Arabidop...     

植物自噬的功能及其农业应用展望

自噬是真核生物中一种高度保守的自我降解机制,细胞内多余或有害的内容物可以被双层膜的自噬泡包裹并转移至植物液泡,然后通过水解酶降解.近年来大量研究表明,自噬在植物生长调节及胁迫响应中发挥着重要作用.目前已在植物中鉴定到了大量的自噬相关基因,并挖掘了其上下游调控网络.本文介绍了自噬的形成及其调控机制,以及自噬在植物生长和逆境响应中的作用等方面的研究进展,并重点讨论了植物自噬在农业领域中应用的方向.     

活性氧调控植物细胞自噬的研究进展

真核生物通过双层膜结构包裹细胞内受损的蛋白、细胞器或外源物质, 经溶酶体(或液泡)将内含物降解并进行循环利用, 这种高度保守的生物学过程称为自噬。活性氧是细胞有氧代谢的副产物, 作为一种信号分子广泛参与不同生物学过程的调控。研究表明, 真核生物中自噬与活性氧之间存在密切联系。该文结合近年的研究进展, 对植物细胞中活性氧的种类及作用和自噬的分子机制等进行概述, 旨在探讨活性氧对自噬的调控作用。     

细胞自噬研究进展

细胞自噬是真核生物在进化过程中高度保守、基于溶酶体的一种胞内降解途径,对维持细胞和生物体的稳态平衡有重要作用。研究表明,自噬参与生物体发育、免疫反应、代谢调节、细胞凋亡和衰老等多种过程。自噬功能异常与神经退行性疾病、肿瘤等的发生发展密切相关。近30年,我们对细胞自噬的认识无论是在分子机制上还是生理功能方面都有了长足的发展。为进一步加深对细胞自噬的认识,该文主要对细胞自噬的概念、自噬核心机器的组成及调控机制、自噬类型、生理功能及与疾病的关系作一简单综述。     

细胞自噬与病毒感染

自噬是广泛存在于真核细胞内的一种溶酶体依赖性降解途径,在维持细胞存活、更新、物质再利用和内环境稳定中起着重要作用。目前已经发现大量新的自噬相关基因,同时发现自噬在病毒感染过程中发挥着重要的抗病毒作用:自噬可以将胞质中的病毒转运到溶酶体中,降解病毒;也可以将病毒核酸转运至胞内感受器上激活天然免疫;还可以将病毒抗原递呈给MHCⅡ类分子激活适应性免疫。自噬参与胞内微生物感染具有双重作用。一方面,自噬能够降解入侵的微生物,即以异源吞噬(xenophagy)的方式清除胞内的病原体;另一方面,有些微生物能够通过某些机制逃避自噬而利于自身存活。本文就细胞自噬及其与不同病毒感染关系的最新研究进展进行综述。     

细胞自噬在干细胞中的研究进展

干细胞具有自我更新和分化成其他细胞类型的能力。一些因素如衰老和抗癌治疗等会引起毒性蛋白和受损细胞器在干细胞中堆积,严重影响干细胞的功能。细胞自噬是一条依赖溶酶体的蛋白质降解途径,负责清除胞质内异常的蛋白质聚集体和失去功能的细胞器,在维持细胞内稳态方面发挥重要的生理功能。近年来的研究表明,细胞自噬对干细胞功能的维持非常重要,综述了细胞自噬的分子机制及其在干细胞中的作用的研究进展。     

酵母自噬的研究进展

自噬是真核生物对细胞内物质进行降解,维持细胞正常生理活动和稳态平衡的重要过程。酵母作为自噬研究的经典模式生物,从酵母到高等真核生物,自噬所需的大部分机制都是高度保守的。因此,研究酵母自噬对进一步了解高等真核生物中自噬的分子机制和代谢过程具有重要意义。该文从酵母自噬过程、分子机制、相关基因和酵母自噬对细胞衰老及外源蛋白表达中发挥的调控作用等方面进行综述,为进一步了解酵母自噬提供参考和思路。     

细胞自噬在植物碳氮营养中作用的研究进展

自噬（autophagy）是真核生物细胞通过形成自噬体,回收利用胞内物质,维持细胞健康的高通量亚细胞降解途径。随着酵母和动物自噬研究的深入,植物自噬也受到越来越多的关注。近期的研究揭示了植物自噬的基本机制及其生理意义,也发现了植物特有的自噬形式与自噬相关基因。该文主要综述了自噬在植物碳、氮营养中的作用。     

细胞自噬与肿瘤

自噬是广泛存在于真核细胞内的一种细胞分解自身构成成分的生命现象.细胞内的双层膜结构与溶酶体结合后其内包裹的受损、变形或衰老细胞器蛋白质等被水解酶类降解.细胞自噬具有多种生理功能,生命体借此维持蛋白质代谢平衡及细胞环境稳定,这一过程在细胞清除废物、结构重建、生长发育调节中发挥重要作用. 细胞自噬也与肿瘤的存活和死亡等过程密切相关. 近年来对细胞自噬的研究有了较大的深入,本文主要对自噬体的形态和发生过程及其分子机制、信号调节通路、自噬研究的检测方法,以及自噬与细胞凋亡和肿瘤发生的关系等方面进行概述,以期较全面地了解细胞自噬作用和最新研究动态.     

自噬的前世今生

自噬是细胞通过溶酶体（或液泡）分解自身组分以达到维持细胞内正常生理活动及稳态的一种细胞代谢过程。自噬作为一种在真核生物中保守存在的细胞通路,与人类的疾病与健康息息相关。2016年,诺贝尔生理学或医学奖颁发给为自噬通路研究做出过卓越贡献的日本生物学家大隅良典（Yoshinori Ohsumi）。本文其一旨在通过介绍自噬及自噬相关基因的发现细节,带领读者了解自噬被发现和阐释的历程;其二旨在通过介绍自噬起始的相关机制及自噬与疾病的联系,引导读者对于自噬生理功能有更深入的理解;最后本文还提出了一些自噬领域目前尚待进一步研究的方向,供读者参考。     

植物逆境胁迫相关miRNA研究进展

MicroRNAs(mi RNAs)是一类内源性小分子的非编码RNA,它通过对其靶基因mRNA的降解或抑制翻译来调控基因表达,进而参与调控植物相关生理活动。在逆境胁迫下,植物中的一些miRNA通过迅速表达并作用于某些与逆境相关的基因,以启动植物的某些抗逆信号系统,进而提高植物对不良环境的适应能力。就miRNA的产生、作用方式、研究方法及其在植物在逆境胁迫中的抗逆作用机制研究进行了综述,并对植物miRNA的研究发展趋势进行了展望。     

植物ATG8结合蛋白

ATG8（自噬相关蛋白8）结合蛋白通过ATG8相互作用基序（ATG8 interaction motif,AIM）或泛素相互作用基序（ubiquitin interaction motif,UIM）与ATG8相互作用,在自噬、选择性自噬和非自噬过程中起关键作用。ATG8结合蛋白在酵母和哺乳动物研究中取得了巨大进展,但在植物领域仍然滞后。本文首先概括了植物ATG8蛋白结构及特征,其次,重点阐述了作为植物选择性自噬受体的ATG8结合蛋白的结构和功能,最后,总结了参与自噬小体闭合、转运和人工合成ATG8结合蛋白研究状况。本文结合最新研究,系统总结了目前发现的植物ATG8结合蛋白结构和功能,以期为植物选择性自噬和自噬的研究提供新思路。     

自噬分子机制的研究进展

自噬是广泛存在于真核细胞中的生命现象,是生物在其发育、老化过程中都存在的一个净化自身多余或受损细胞器的共同机制.生命体借此维持蛋白代谢平衡及细胞环境稳定,这一过程在细胞清除废物、结构重建、生长发育中起重要作用.本文主要对自噬体的发生过程、分子机制和信号调控等方面进行概述,以期较为全面地了解细胞自噬作用和最新研究动态的相关资料.     

力学刺激诱导细胞自噬的研究进展

自噬是细胞重要的自我保护机制,多种伤害性刺激激活的自噬具有维持细胞稳态和正常功能的作用.此外,自噬还参与调控恶性肿瘤、动脉粥样硬化等多种疾病的发生发展过程.体内细胞处于复杂的力学微环境中,力学刺激参与调控细胞自噬,如压力可诱导心肌细胞的自噬、牵张力调控运动系统多种细胞的自噬、流体剪切力可激活血管内皮细胞和肿瘤细胞的自噬.力学刺激诱导的细胞自噬依赖众多信号通路.细胞骨架作为重要的调节因子,不仅参与细胞力学信号转导,同时可参与调控细胞自噬.因此,细胞骨架与力学刺激诱导的细胞自噬密切相关.本文结合最新的研究成果,综述力学刺激对细胞自噬的影响及其分子机制,以期为研究力学刺激对细胞生物学行为的影响提供新的视角,进而为相关疾病的治疗提供新思路和分子靶点.     

Autophagy differentially controls plant basal immunity to biotrophic and necrotrophic pathogens

In plants, autophagy has been assigned 'pro-death' and 'pro-survival' roles in controlling programmed cell death associated with microbial effector-triggered immunity. The role of autophagy in basal immunity to virulent pathogens has not been addressed systematically, however. Using several autophagy-deficient (atg) genotypes, we determined the function of autophagy in basal plant immunity. Arabidopsis mutants lacking ATG5, ATG10 and ATG18a develop spreading necrosis upon infection with the necrotrophic fungal pathogen, Alternaria brassicicola, which is accompanied by the production of reactive oxygen intermediates and by enhanced hyphal growth. Likewise, treatment with the fungal toxin fumonisin B1 causes spreading lesion formation in atg mutant genotypes. We suggest that autophagy constitutes a 'pro-survival' mechanism that controls the containment of host tissue-destructive microbial infections. In contrast, atg plants do not show spreading necrosis, but exhibit marked resistance against the virulent biotrophic phytopathogen, Pseudomonas syringae pv. tomato. Inducible defenses associated with basal plant immunity, such as callose production or mitogen-activated protein kinase activation, were unaltered in atg genotypes. However, phytohormone analysis revealed that salicylic acid (SA) levels in non-infected and bacteria-infected atg plants were slightly higher than those in Col-0 plants, and were accompanied by elevated SA-dependent gene expression and camalexin production. This suggests that previously undetected moderate infection-induced rises in SA result in measurably enhanced bacterial resistance, and that autophagy negatively controls SA-dependent defenses and basal immunity to bacterial infection. We infer that the way in which autophagy contributes to plant immunity to different pathogens is mechanistically diverse, and thus resembles the complex role of this process in animal innate immunity.