bcl_2_bax_caspase_3在细胞凋亡中的作用及其关系_董雅洁

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1、·4828·中国老年学杂志2012年11月第32卷bcl-2、bax、caspase-3在细胞凋亡中的作用及其关系1董雅洁高维娟(承德医学院病理生理学教研室，河北承德067000)〔关键词〕bcl-2;bax;caspase-3;细胞凋亡〔中图分类号〕R34〔文献标识码〕A〔文章编号〕1005-9202(2012)21-4828-03;doi:10.3969/j.issn.1005-9202.2012.21.123细胞凋亡是细胞在一定的生理或病理条件下，受多种基因位于中心的两个长疏水性α-螺旋(α5和α6)包绕着外周五个精确调控的主动的、程序化的死亡

2、过程，是机体重要的自稳调亲水性两性α-螺旋构成的七螺旋拓扑结构。在其肽链的C末〔1〕节机制。近年来通过大量实验研究表明，线粒体通路在细胞端具有由19个疏水性氨基酸片段组成的跨膜结构区域，可通存亡机制中起着至关重要的作用，而在众多的凋亡调控基因过该疏水区锚定于线粒体外膜、外核膜及部分内质网膜表面，中，bcl-2蛋白家族和胱天蛋白酶(caspase)家族目前最受关注，〔5〕是阻止凋亡早期征象发生的重要区域。其中bcl-2基因和bax基因是目前已知的在凋亡调控过程中功1.1.2bax的结构及功能bax作为促凋亡代表成员位于能相互对立的一对最重要的调控基因，

3、caspase-3是凋亡过程中19q13.3～q13.4区，由6个外显子和5个内含子组成，能够编最关键的凋亡执行蛋白酶，三者在细胞凋亡过程中的关系已成码α、β、γ、δ、ε和σ6种bax蛋白亚型。多项实验证明，bax基因为凋亡研究中的热点问题，本文将就此做一综述。编码的具有生物学活性的baxα由192个氨基酸组成，分子量为21kD，是bax基因在细胞中发挥促凋亡作用的主要表达形1bcl-2蛋白与细胞凋亡式。蛋白质序列分析显示，baxα蛋白其21%的氨基酸与bcl-21.1bcl-2蛋白家族的分类、结构与功能bcl-2是B细胞淋巴具有同源性，且集中在C端

4、的保守区。瘤/白血病-2(B-celllymphoma/leukemia2，bcl-2)的缩写，与秀1.2bcl-2蛋白家族在细胞凋亡中的调控机制丽隐杆线虫的生存基因Ced-9有高度同源性，是细胞凋亡信号1.2.1bcl-2在细胞凋亡中的调控机制定位于线粒体外膜转导途径中关键的凋亡调节因子。目前已发现有20余种bcl-2上的bcl-2至少在三个水平上发挥凋亡抑制作用:(1)通过抑制蛋白家族成员，这一多基因家族均由决定蛋白亚细胞定位的羧谷胱甘肽的外泄、降低/对抗线粒体巯基的氧化还原状态以控基端疏水性跨膜结构域(TM)和数量不等的bcl-2同源结构域制其

5、膜电位从而抑制细胞凋亡的发生;(2)通过介导线粒体外所构成。根据其功能和结构的不同可将bcl-2基因家族分为三膜通透转运孔(PT)孔道复合体的开放，抑制细胞色素c(cyt-c)类:第一类是bcl-2亚家族，包括:bcl-2、bcl-xl、bcl-w、Mcl-l、bfl-和凋亡诱导因子AIF等促凋亡蛋白的释放阻止凋亡的进程;1/A1和bcl-G等，它们一般均同时含有BH1～BH4四个同源结(3)通过与胱冬肽酶的间接作用，将凋亡蛋白酶激活因子Apaf-构域，其中BH4是抗凋亡蛋白所特有的结构域，决定着抑制细1定位至线粒体膜，通过对其结构的调控阻断凋亡蛋白

6、酶的激〔2〕胞凋亡功能的存在;第二类是Bax亚家族，包括:bax、bak等，〔6〕活，组织cty-c作用的发挥，使细胞免于死亡。其结构中一般都含有BH1、BH2和BH3三个结构域，可促进细定位于内质网膜上的bcl-2抗细胞凋亡作用的发挥主要与胞的凋亡;第三类是促细胞凋亡蛋白中的特殊成员BH3亚家2+〔7〕胞内的Ca浓度高低有关。在凋亡的早期，内质网中的族，包括bad、bid、bim、bik、Puma和Noxa等，此亚家族最显著的2+2+Ca持续释放，导致胞质中的Ca浓度持续增高可充当凋亡特点是仅含有一个BH3结构域，BH3结构域被认为是细胞凋〔8〕〔

7、9〕〔3〕的启动信号引发细胞凋亡。Ling等发现，高表达的bcl-2亡所必需的致死性结构域，起促凋亡活性的发挥至关重要。+2+可明显抑制K引起的Ca浓度升高，且这种抑制作用在加入1.1.1bcl-2的结构及功能抗凋亡基因代表成员bcl-2是第bcl-2抑制剂后消失。应用转基因方法发现，bcl-2高表达可抑一个被确认的能对抗细胞凋亡的基因，与Ced-9基因同源性为2+2+制Ca从内质网向胞质中的跨膜流动，使Ca依赖性核酸内23%，由239个氨基酸残基所构成，定位于18号染色体21区，2+切酶活性降低，胞质中Ca浓度处于稳定水平，从而抑制细胞含3个外显子

8、和2个内含子，可编码26kD的bcl-2α和22kD凋亡。的bcl-2β两种蛋白，其中bcl-2α是抑制凋亡