自噬體

自噬體是具有雙層膜的球形結構。 它是巨自噬的關鍵結構，巨自噬是細胞質內容物（例如，異常的細胞內蛋白質、過量或受損的細胞器、入侵的微生物）的細胞內降解系統。 形成后，自噬體將細胞質成分輸送到溶酶體。 自噬體的外膜與溶酶體融合形成自噬溶酶體。 溶酶體的水解酶降解自噬體輸送的內容物及其內膜。

自噬體的形成受從酵母到高等真核生物都非常保守的基因調控。 這些基因的命名因論文而異，但近年來已被簡化。 以前稱為 APG、AUT、CVT、GSA、PAZ 和 PDD 的基因家族現在統一為 ATG（AuTophaGy 相關）家族。

自噬體的大小因哺乳動物和酵母而異。 酵母自噬體約為 500-900 nm，而哺乳動物自噬體更大 (500-1500 nm)。 在一些細胞實例中，如胚胎干細胞、胚胎成纖維細胞和肝細胞，自噬體在光學顯微鏡下可見，并且可以被視為環形結構。

自噬體在內質網上形成 omegasome 的初始步驟，隨后是稱為吞噬泡的結構的伸長。

自噬體的形成由 Atg 基因通過 Atg12-Atg5 和 LC3 復合物控制。 Atg12-Atg5 的偶聯物也與 Atg16 相互作用形成更大的復合物。 Atg12 對 Atg5 的修飾對于初始膜的伸長至關重要。

球形結構形成后，ATG12-ATG5:ATG16L1 復合體從自噬體上解離出來。 LC3 被 ATG4 蛋白酶切割以產生胞質 LC3。 自噬體與其靶膜的末端融合需要 LC3 切割。 LC3 通常用作免疫細胞化學中自噬體的標志物，因為它是囊泡的重要組成部分，并且在融合前的最后一刻保持結合。 首先，自噬體與核內體或核內體衍生的囊泡融合。 然后將這些結構稱為兩性體或中間自噬泡。 盡管如此，這些結構包含內吞標記，甚至是小的溶酶體蛋白，如組織蛋白酶 D。

這個過程在酵母中是相似的，但是基因名稱不同。 例如，哺乳動物中的 LC3 是酵母中的 Atg8，而自噬體是由前自噬體結構 (PAS) 生成的，它與哺乳動物細胞中的前體結構不同。 酵母中的前自噬體結構被描述為位于液泡附近的復合物。 然而，這種本地化的意義尚不清楚。 成熟的酵母自噬體直接與液泡或溶酶體融合，不像哺乳動物那樣形成兩性體。

在酵母自噬體成熟過程中，還有其他已知參與者，如 Atg1、Atg13 和 Atg17。

Atg1 是一種在誘導自噬后上調的激酶。 Atg13 調節 Atg1，它們一起形成一個名為 Atg13:Atg1 的復合體，它接收來自營養感應大師 Tor 的信號。 Atg1 在自噬體形成的后期也很重要。

在神經元中，自噬體在神經突尖端產生，并在它們沿著軸突向細胞體移動時成熟（酸化）。 如果亨廷頓蛋白或其相互作用的伙伴 HAP1（與神經元中的自噬體共定位）被耗盡，這種軸突運輸就會被破壞。