細胞死とオートファジー
細胞は、プログラムされた細胞死によって自らを解体し、オートファジーによって自身の構成要素をリサイクルすることができ、これら2つの制御されたプロセスは発生と恒常性に不可欠です。
Definition
プログラムされた細胞死は、遺伝的に制御された、細胞の秩序だった解体であり、オートファジーは、細胞が自身の構成要素を分解とリサイクルのためにリソソームに送達する制御されたプロセスです。
Scope
この分野は、プログラムされた細胞死、主にアポトーシスとその分子機構であるカスパーゼ、およびそれらを活性化する経路、ならびにオートファジー、すなわちリソソームを介した細胞構成要素の制御された分解とリサイクルを対象とし、発生、品質管理、ストレス応答におけるそれらの役割を含みます。
Sub-topics
Core questions
- 細胞はなぜ単に受動的に死ぬのではなく、プログラムされた死を遂げるのでしょうか？
- アポトーシスを実行する分子機構は何ですか？
- オートファジーはどのように細胞構成要素を捕捉し、分解するのですか？
- 細胞死とオートファジーは発生と恒常性にどのように貢献していますか？
Key theories
- プログラムされた細胞死としてのアポトーシス
- 細胞は、トリガーされると、周囲の組織を炎症させることなく、秩序だった方法で自らを解体する、内在性の遺伝的にコードされたプログラムを持っており、これによりアポトーシスは受動的な壊死と区別されます。
- 制御された自己分解としてのオートファジー
- 保存された一連の遺伝子が、細胞質物質を包み込み、分解のためにリソソームに送達する膜の形成を指示し、リサイクルと品質管理を提供します。
Mechanisms
アポトーシスでは、シグナルがカスパーゼに収束します。カスパーゼは、内在性のミトコンドリア経路または外来性のデスレセプター経路を介して活性化されると、細胞標的を切断し、細胞を膜結合性の小体に解体し、これらは隣接細胞によって除去されます。オートファジーでは、二重膜のオートファゴソームが細胞質の一部または損傷したオルガネラを包み込み、リソソームと融合します。そこで加水分解酵素が内容物を分解し、再利用されます。どちらのプロセスも厳密に制御されており、細胞の生存と排除および更新のバランスをとっています。
Clinical relevance
プログラムされた細胞死とオートファジーは、発生中の組織を形成し、損傷した細胞や構成要素を除去し、細胞の恒常性を維持するため、細胞生物学の基礎となります。ここでの扱いは記述的であり、処方的なものではありません。
History
Kerr、Wyllie、Currieは1972年にアポトーシスと命名し、Horvitzの線虫における遺伝学的研究は保存された死の機構を特定しました。大隅の酵母に関する研究はオートファジーの遺伝子を定義し、両者が制御されたプログラムであることを確立しました。
Key figures
- John Kerr
- Andrew Wyllie
- Robert Horvitz
- Yoshinori Ohsumi
Related topics
Seminal works
- kerr1972
- ohsumi2014
Frequently asked questions
- アポトーシスは壊死とどう違うのですか？
- アポトーシスは、細胞をきれいに除去するために包装する秩序だった制御された自己解体であるのに対し、壊死は損傷による制御不能な死であり、細胞内容物が漏れ出し、近くの組織を炎症させる可能性があります。
- オートファジーは何のためにあるのですか？
- オートファジーは、細胞自身の構成要素をリサイクルし、ストレス時に構成要素を提供し、品質管理の一環として損傷したオルガネラやタンパク質を除去します。