オートファジー は細胞の自己分解プロセスで、オートファゴソームと呼ばれる二重膜構造が形成されます。このオートファゴソームは細胞内の損傷したまたは過剰なオルガネラやタンパク質凝集体を取り込み、次にリソソームと融合します。リソソームの加水分解酵素がオートファゴソームの内容物を分解します。オートファジーは細胞の恒常性維持、ストレスへの応答、免疫反応の調節において重要な役割を果たします。以下に、オートファジーの詳細な特徴と調節機構を示します：
オートファゴソームの形成: オートファゴソームと呼ばれる二重膜小胞が細胞内で形成され、損傷したまたは過剰なオルガネラやタンパク質凝集体を取り込みます。
リソソームとの融合: オートファゴソームはリソソームと融合してオートリソソームを形成します。
分解と再利用: リソソーム内の加水分解酵素がオートファゴソームの内容物を分解します。得られた分解産物は細胞によって再利用され、エネルギーと栄養素を供給します。
mTORシグナル伝達経路:
mTORC1: mTORC1はオートファジーの主要な負の調節因子です。栄養素と成長因子が豊富な場合、mTORC1は活性化されてオートファジーを阻害します。栄養素欠乏またはストレス条件下では、mTORC1は阻害され、それによってオートファジーを促進します。
AMPK: AMPKは細胞のエネルギーセンサーとして機能します。細胞のエネルギーレベルが低い場合、AMPKは活性化されてmTORC1を阻害し、オートファジーを促進します。
ULK1複合体:
ULK1: ULK1はオートファジーの開始因子です。mTORC1が阻害されると、ULK1は活性化されてオートファゴソームの形成を引き起こします。
ATG13, FIP200, ATG101: これらのタンパク質はULK1と複合体を形成し、集合的にオートファゴソームの形成を調節します。
PI3K-III複合体:
PI3K-III: The PI3K-III complex plays a significant role in the formation of autophagosomes, generating PI3P, which recruits autophagy-related proteins to the membrane.
Beclin-1: Beclin-1 is a key component of the PI3K-III complex and regulates the activity of PI3K-III.
ATGタンパク質:
ATG5-ATG12: ATG5とATG12は複合体を形成し、オートファゴソームの伸長に関与します。
LC3: LC3はオートファゴソーム膜のマーカータンパク質です。オートファゴソーム形成中に、LC3-Iは脂質化してLC3-IIを形成し、オートファゴソームをマークします。
Voisey
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