معلومة

GABA في النباتات (مقال حول آليتها)

GABA في النباتات (مقال حول آليتها)



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أنا أدرس لامتحان علم وظائف الأعضاء وأتجاوز القول عن GABA في النباتات.

قال أن مستوى GABA يزيد من صدمتي الحرارية. لكن آلية التأثير على النباتات غير معروفة.

هل يمكن لأي شخص أن يعطيني نصيحة عن المقالة المناسبة حول هذا الموضوع؟


ملاحظات على البيولوجيا الضوئية في النباتات وآليتها

تم اكتشاف البروتين الكروم (مستقبلات ضوئية حساسة للضوء ، مركب بروتين الصباغ الأزرق الموجود في جميع النباتات المزهرة تقريبًا (كاسيات البذور) بواسطة Borthwick et el (1952) وعزله Butler et al (1959) من شتلات الذرة المهترئة.

يوجد في حالتين قابلتين للتحويل ، الأزرق والأخضر الأصفر ، Pص و صالاب. صالاب يرتبط بغشاء الخلية بينما P.ص تم العثور عليه في حالة منتشرة في العصارة الخلوية. يسبب إنبات البذور ، ويمنع الإزهار في SDPs ويزهر في نباتات النهار الطويل. صص أو ص600 يمتص الضوء عند 660 نانومتر ويتم تغييره إلى P.الاب أو ص730.

يمتص الأخير ضوء 730 نانومتر ويتم تغييره مرة أخرى إلى P.ص بسرعة. يتسبب الظلام أيضًا في حدوث هذا التحويل ولكنه بطيء جدًا. يشارك فيتوكروم في الاستجابات الضوئية فوق 550 نانومتر (باستثناء الحركات الضوئية الضوئية). مطلوب في إنبات البذور في بعض النباتات ، سكون البراعم ، انسداد الأوراق ، تخليق الجبرلين والإيثيلين ، منع أكسدة الصور ، التحلل الضوئي والتشكل.

صص الشكل مستقر في الظلام ، يمتص الضوء الأحمر من 660 نانومتر ويتحول بسرعة إلى P.الاب. صالاب على امتصاص الضوء الأحمر البعيد من 730 نانومتر أو في الظلام تغيرت إلى P.ص. هذا السلوك المنعكس للضوء مستقل عن درجة الحرارة. يحفز العلاقات العامة الإزهار في نباتات اليوم القصير. صالاب ضروري لإنبات البذور.

آلية:

في وقت ما ، كان من المفترض أن يتحكم فيتوكروم في التفاعلات الضوئية من خلال سيطرته على استقلاب مركبات 2C و 3 C (Hendricks ، 1964). لاحقًا ، كان يُعتقد أنه يعمل من خلال الجينات (Mohar ، 1966) أو يتغير في نفاذية الغشاء (Hendricks and Borthwick ، ​​1967) من خلال العمل كإنزيم بروتيني لبنية الغشاء.

لاحظ Fondeville et al (1966) أن فيتوكروم يتحكم في حركات nyctinastic (فتح وإغلاق يعتمدان على الضوء) لمنشورات الميموزا. ولوحظت في وقت لاحق حركات مماثلة للفيتوكروم في ألبيزيا جوليبريسين والثغور. وجد أيضًا أن مثل هذه الحركات مرتبطة بتدفق وتدفق أيونات K +. لذلك ، يتسبب فيتوكروم في حدوث تغييرات تورم في الخلايا من خلال & # 8211 تغيير في نقل الأيونات النشط أو خصائص الغشاء.

قد يسبب فيتوكروم استجابة ضوئية في غضون ثوان قليلة (نيومان وبريجز ، 1972) أو بعد عدة ساعات. الأول يسمى الاستجابة السريعة للفيتوكروم. يبدو أن استجابة فيتوكروم السريعة ناتجة عن تغيرات في خصائص الغشاء.

على سبيل المثال ، جذور الشعير المستأصلة موجودة في دورق به محلول ATP و Mg 2+ وحمض الأسكوربيك تلتصق على الفور بالسطح الزجاجي عند تعرضها للضوء الأحمر. يتم إطلاق سراحهم عند التعرض للضوء الأحمر البعيد. يظهر بوضوح أن فيتوكروم موجود في غشاء الخلية (هاوبت ، 1972). يعمل من خلال عمله على الإنزيمات المرتبطة بالغشاء.

يمكن أيضًا إجراء عملية فيتوكروم من خلال الأسيتيل كولين أو المركب ذي الصلة (جافي ، 1970). اقترح Yamamoto و Tezuka (1972) أن الفيتوكروم قد يعمل من خلال تنظيم NADP + النشط في الخلايا. من الممكن فقط أن يكون كل من NADP + والمركبات الشبيهة بالأستيكولين مرتبطة ببعض التفاعلات أو الوسطاء لعمل فيتوكروم.


خلفية

في السنوات الأخيرة ، أصبح تملح التربة مشكلة خطيرة تنذر بالخطر ، حيث أثرت على 10٪ من سطح الأرض في العالم [1] بالإضافة إلى 42.9٪ من التربة المحمية في الصين [2]. أصبحت هذه القضية العقبة الرئيسية أمام الإنتاج المستدام للزراعة المحمية. يضر الإجهاد الملح بالمحاصيل بشكل رئيسي بسبب وجود الأيونات الزائدة في التربة فيما بينها ، Na + و Cl - ليستا معادن أساسية ولكنها الأيونات الرئيسية التي تسبب ضرر الإجهاد الملحي للنباتات [3]. في الآونة الأخيرة ، ارتفع إجمالي محتوى ملح التربة في حقول الخضروات المسببة للاحتباس الحراري بنسبة 69.3٪ (حيث زاد الصوديوم والكلوريد بنسبة 140 و 58٪ على التوالي) [4]. طماطم (Solanum lycopersicum L.) ، أحد أكثر محاصيل الخضروات المزروعة على نطاق واسع ، وهو محصول حساس للملوحة بدرجة متوسطة [4 ، 5]. ومع ذلك ، غالبًا ما يؤثر تملح التربة بشدة على محصول وجودة ثمار الطماطم عن طريق تقليل كفاءة التمثيل الضوئي وإزعاج التمثيل الغذائي الفسيولوجي بسبب سمية الأيونات والإجهاد الاسموزي ونقص المغذيات وما إلى ذلك ، على ما يبدو ، مقارنة بالتقدم البطيء في التربية [1] ، تنظيم الملح يعد تحمل الإجهاد بواسطة المواد الخارجية طريقة سريعة وفعالة للتخفيف من تلف الملح في المحاصيل ، لا سيما من خلال تنظيم مسارات نقل الأيونات المختلفة وعمليات التمثيل الغذائي ذات الصلة.

حمض جاما أمينوبوتيريك (GABA) ، وهو حمض أميني مكون من أربعة كربون غير بروتيني ، يربط بين مسارين رئيسيين للتمثيل الغذائي للكربون والنيتروجين في النباتات ومحتواه أعلى بكثير من غيره من الأحماض الأمينية غير البروتينية [3]. له تأثير مهم على نمو النبات ومقاومة الإجهاد اللاأحيائي كمواد إشارة أو منتج استقلابي من خلال تنظيم درجة الحموضة السيتوبلازمية ، ويعمل كمجمع نيتروجين مؤقت ويحفز استجابات مضادات الأكسدة [6 ، 7]. يعد الحفاظ على توازن الأيونات الخلوية سمة تكيفية مهمة للنبات تحت ضغط الملح [8]. أظهرت دراستنا السابقة أن تطبيق GABA الخارجي قد أثر على امتصاص وتثبيط العناصر المعدنية في شتلات الخيار تحت ضغط NaCl وإضافة 5 mmol·L - 1 GABA قلل بشكل كبير من تراكم أيونات الصوديوم في جذور الخيار تحت ضغط الملح [9]. ومع ذلك ، لم يكن هناك دليل قوي على أن GABA خفضت بشكل مباشر Na + لتخفيف إجهاد الملح.

أظهرت الدراسات السابقة أنه يمكن تنشيط التمثيل الغذائي الابتنائي لـ GABA عن طريق تحريض الإجهاد الملحي ونتيجة لذلك ، لوحظ أن تراكم GABA يزداد بسرعة في عدد من الأنواع النباتية ، مثل الطماطم والشاي والتبغ و أرابيدوبسيس [10،11،12،13،14]. من بين هذه النباتات ، تم تحسين محتوى GABA حوالي 20 ضعفًا أرابيدوبسيس زادت الشتلات التي يقل وزنها عن 150 ملمولولتر - 1 كلوريد الصوديوم [13] ، ومستويات GABA بشكل ملحوظ في شتلات العدس المعالجة بـ 25-100 ملمولولتر - 1 كلوريد الصوديوم [15]. علاوة على ذلك ، فقد ثبت أن التراكم المرتبط بالتخليق لـ GABA الداخلي يرتبط ارتباطًا وثيقًا بمكملات GABA الخارجية ، والتي زادت بنسبة 29 ٪ في الشعير الخالي من القشر وبنسبة 1 ضعف في كاراجانا تعامل مع 0.5 ممولولتر - 1 و 10 ملي مولولتر - 1 غابا ، على التوالي ، تحت ضغط الملح [16 ، 17]. لذلك ، يُعتقد أن GABA الذاتية ، التي تتأثر بتحفيز الملح وتحريض GABA الخارجي ، تلعب دورًا حيويًا في تحسين مقاومة النبات للإجهاد الملحي عبر المسارات الأيضية التنظيمية [18،19،20]. ومع ذلك ، فإن كيفية تأثير GABA الخارجي على تخليق GABA الداخلي عند مستويات النسخ والتمثيل الغذائي لا يزال غير معروف.

يرتبط التحمل المحسن للملح بسبب GABA في النباتات بالعديد من مسارات التمثيل الغذائي الفسيولوجية ، بما في ذلك التحكم في تراكم أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) في الطماطم [21] ، وتنظيم توازن الأكسدة والاختزال والتخليق الحيوي للكلوروفيل [22] ، وتمكين العصارة الخلوية استبقاء K + واستبعاد Na + في أرابيدوبسيس [1] وتغيير تكوين جدار الخلية [13]. لقد ذكرنا سابقًا أن تخليق GABA والمكملات ضرورية لتعزيز تحمل الملح عن طريق تقليل توليد ROS والتمثيل الضوئي في الطماطم [23] وتسريع NO3 - الاختزال والاستيعاب في الباكشوي [24]. على الرغم من وجود العديد من مسارات التمثيل الغذائي الفسيولوجية المتضمنة في تحمل الملح النباتي المرتبط بـ GABA ، إلا أن الآلية التي يعمل بها GABA على تحسين تحمل الملح في النبات لم يتم توضيحها بوضوح. ومع ذلك ، يتم تنفيذ وظائف GABA في النباتات بشكل أساسي عبر مسار قصير يُعرف باسم تحويلة GABA [7]. خلال هذه العملية ، يلعب تراكم GABA دورًا حيويًا بسبب التوليف الذي لا رجعة فيه المحفز بواسطة glutamatedecarboxylase (GAD EC 4.1.l.15) [12 ، 25] بالإضافة إلى امتصاص ونقل GABA الخارجي [22].

لقد ثبت أن جاد هو الجين الأكثر حساسية لاستقلاب GABA استجابة للإجهاد اللاأحيائي. يرتبط نشاط إنزيم GAD ومستويات التعبير الجيني ارتباطًا وثيقًا بتعزيز GABA بوساطة مقاومة الإجهاد النباتي [12]. يحفز GAD في وقت واحد تدهور الغلوتامات (Glu) وتخليق GABA. حتى الآن، جاد تم استنساخ الجينات وتحديدها في أنواع نباتية مختلفة ، بما في ذلك الطماطم [25] والحمضيات [26] والشاي [11] ونباتات أخرى. علاوة على ذلك ، يتم تنظيم مستويات GABA بواسطة جاد التعبير النسخي وتنظيم نشاط الإنزيم ، والذي يساهم بحوالي 61٪ في تراكم GABA الداخلي في فول الصويا المعالج بكلوريد الصوديوم [27] وينخفض ​​محتوى GABA بحوالي 50-81٪ في الثمار الخضراء الناضجة من SlGAD2-الخطوط المكبوتة [25]. جاد يزيد التعبير الجيني بشكل كبير من تراكم GABA في خمسة أصناف من القمح تحت ضغط الملح والتناضحي [28]. OsGAD2 كان أهم جين لتراكم GABA في الأرز ، حيث أظهر نشاطًا متزايدًا في المختبر وفي الجسم الحي ، مما يدل على أن الجينات المعدلة وراثيًا OsGAD2 كان له نشاط أعلى بأكثر من 40 ضعفًا من النوع البري (WT) [29]. SlGAD2 و SlGAD3 تلعب أدوارًا رئيسية في تنظيم مستويات GABA في فاكهة الطماطم ، مما يدل على أن خطوط التعبير المفرط المعدلة وراثيًا تحتوي على مستويات أعلى من GABA (2.7 إلى 5.2 ضعف) من WT [25]. ومع ذلك ، كانت هناك اختلافات كبيرة في مواقع التعبير في النباتات المختلفة تحت كلوريد الصوديوم. CiGAD1 تم التعبير عنها في معطف الجذع والأوراق والبذور وسيطة كاراجانا، في حين CiGAD2 تم التعبير عنه بدرجة عالية في اللحاء [17]. الزيادة في التعبير عن CiGAD1 و CiGAD2 المستحثة في تراكم GABA خلال 24 ساعة من معالجة الملح [17]. GAD2 التعبير في جميع أجزاء أرابيدوبسيس وتم تعزيز التبغ بشكل كبير ، مصحوبًا بزيادة نشاط GAD وزيادة محتوى GABA [12 ، 13]. ال CsGAD عزز الجين تحمل الملح والقلوي للبطيخ عن طريق زيادة نشاط GAD للأوراق ومحتوى GABA [22]. ومع ذلك ، فقد فحص عدد محدود فقط من الدراسات العلاقة بين جاد، GABA وتحمل ملح الطماطم ، وعمليات التمثيل الغذائي والتمثيل الغذائي ذات الصلة لم يتم تحديدها.

لتوضيح العلاقة تجريبياً بين مكملات GABA وتحمل ملح نبات الطماطم ، قمنا بفحص نمو النبات والتغيرات في Na + التدفق والتراكم في NaCl المعالج بالنباتات المضافة GABA. لأول مرة ، قمنا بتحليل مستوى النسخ من أربعة جاد الجينات في أوراق الطماطم واكتشاف تخليق الأحماض الأمينية (بما في ذلك GABA) واستقلاب ROS في الأوراق لاستكشاف الوظائف الفسيولوجية لـ GABA في شتلات الطماطم المتضررة بالملح. كان الهدف من الدراسة هو توضيح الآلية التنظيمية التي من خلالها يعزز GABA الخارجي من تحمل الملح في نباتات الطماطم ، والذي قد يوفر معلومات جديدة فيما يتعلق بالتنظيم الجزيئي لـ جاد الجينات والتأثير اللاحق لـ GABA على امتصاص الأيونات أو عمليات التمثيل الغذائي في نباتات الطماطم تحت ظروف عالية كلوريد الصوديوم.


مراجع

Clark، S.L. دراسة التمايز الخلوي في كليتي الفئران حديثي الولادة بالمجهر الإلكتروني. J. بيوفيس. بيوتشيم. سيتول. 3, 349–362 (1957).

نوفيكوف ، أ.ب. خلية النبيبات القريبة في موه الكلية التجريبي. J. بيوفيس. بيوتشيم. سيتول. 6, 136–138 (1959).

أشفورد ، تي بي آند بورتر ، ك.ر.المكونات السيتوبلازمية في ليسوسومات الخلايا الكبدية. J. خلية بيول. 12, 198–202 (1962).

Novikoff ، A. B. & amp Essner ، E. Cytolysomes وتنكس الميتوكوندريا. J. خلية بيول. 15, 140–146 (1962).

de Duve، C. & amp Wattiaux، R. وظائف الجسيمات الحالة. Annu. القس فيسيول. 28, 435–492 (1966).

Yang، Z. & amp Klionsky، D. J. Eaten على قيد الحياة: تاريخ من الالتهاب الكلي. نات. خلية بيول. 12, 814–822 (2010).

كليونسكي ، دي جي وآخرون. تسمية موحدة للجينات المرتبطة بالالتهام الذاتي الخميرة. ديف. زنزانة 5, 539–545 (2003).

ناكاتوجاوا ، H. ، سوزوكي ، K. ، Kamada ، Y. & amp Ohsumi ، Y. الديناميكيات والتنوع في آليات الالتهام الذاتي: دروس من الخميرة. نات. القس مول. خلية بيول. 10, 458–467 (2009).

أوسومي ، واي.المعالم التاريخية لأبحاث الالتهام الذاتي. دقة الخلية. 24, 9–23 (2014).

Mizushima، N.، Yoshimori، T. & amp Ohsumi، Y. دور بروتينات Atg في تكوين البلعمة الذاتية. Annu. القس الخلية ديف. بيول. 27, 107–132 (2011).

Dikic، I. & amp Elazar، Z. الآلية والآثار الطبية للالتهام الذاتي للثدييات. نات. القس مول. خلية بيول. 19, 349–364 (2018).

Levine، B. & amp Kroemer، G. الوظائف البيولوجية لجينات الالتهام الذاتي: منظور المرض. زنزانة 176, 11–42 (2019).

كليونسكي ، دي جي وآخرون. إرشادات لاستخدام وتفسير المقايسات لرصد الالتهام الذاتي (الطبعة الثالثة). الالتهام الذاتي 12, 1–222 (2016).

ميزوشيما ، ن. الوظائف الفسيولوجية للالتهام الذاتي. بالعملة. قمة. ميكروبيول. إمونول. 335, 71–84 (2009).

Levine، B. & amp Klionsky، D.J التنمية عن طريق الهضم الذاتي: الآليات الجزيئية والوظائف البيولوجية للالتهام الذاتي. ديف. زنزانة 6, 463–477 (2004).

يانغ ، زد ، هوانغ ، ج. ، جينغ ، ج. ، ناير ، يو آند كلينسكي ، دي جي. Atg22 يعيد تدوير الأحماض الأمينية لربط وظائف التدهور وإعادة التدوير في الالتهام الذاتي. مول. بيول. زنزانة 17, 5094–5104 (2006).

Kawano-Kawada، M.، Kakinuma، Y. & amp Sekito، T. نقل الأحماض الأمينية عبر الغشاء الفجوي للخميرة: آليتها ودورها الفسيولوجي. بيول. فارم. ثور. 41, 1496–1501 (2018).

كيركين ، ف. تاريخ أبحاث الالتهام الذاتي الانتقائي: كيف بدأت وأين تقف اليوم؟ جيه مول. بيول. 432, 3–27 (2019).

Johansen، T. & amp Lamark، T. الالتهام الذاتي الانتقائي: بروتينات عائلة ATG8 وزخارف LIR ومستقبلات الشحن. جيه مول. بيول. 432, 80–103 (2019).

Gatica، D.، Lahiri، V. & amp Klionsky، D. J. التعرف على البضائع وتدهورها عن طريق الالتهام الذاتي الانتقائي. نات. خلية بيول. 20, 233–242 (2018).

Turco، E.، Fracchiolla، D. & amp Martens، S. تجنيد وتفعيل مجمع كيناز ULK1 / Atg1 في الالتهام الذاتي الانتقائي. جيه مول. بيول. 432, 123–134 (2020).

Kirkin، V. & amp Rogov، V. V. مجموعة متنوعة من مستقبلات الالتهام الذاتي الانتقائي تحدد خصوصية مسار الالتهام الذاتي. مول. زنزانة 76, 268–285 (2019).

ماتسورا ، A. ، Tsukada ، M. ، Wada ، Y. ، & amp Ohsumi ، Y. Apg1p ، بروتين كيناز جديد مطلوب لعملية البلعمة الذاتية في خميرة الخميرة. الجين 192, 245–250 (1997).

Noda، T. & amp Ohsumi، Y. Tor، a homologue phosphatidylinositol kinase، يتحكم في الالتهام الذاتي في الخميرة. J. بيول. تشيم. 273, 3963–3966 (1998).

Ragusa ، M. J. ، Stanley ، R.E & amp Hurley ، J.H. هندسة مجمع Atg17 كسقالة للتكوُّن الحيوي لجسم البلعوم. زنزانة 151, 1501–1512 (2012).

ستيبانوفيتش ، ج. وآخرون. تجميع وديناميكيات مجمع Atg1 لبدء الالتهام الذاتي. بروك. ناتل أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 111, 12793–12798 (2014).

Chew، L.H، Setiaputra، D.، Klionsky، D.J & amp Yip، C.K. خميرة الخميرة مجمع تنظيم الالتهام الذاتي Atg17-Atg31-Atg29. الالتهام الذاتي 9, 1467–1474 (2013).

تشيو ، إل إتش وآخرون. التفاعلات الجزيئية لل خميرة الخميرة يوفر مجمع Atg1 نظرة ثاقبة حول آليات التجميع والتنظيم. الالتهام الذاتي 11, 891–905 (2015).

كامادا ، واي وآخرون. تحريض الالتهام الذاتي بوساطة Tor عبر مركب بروتين كيناز Apg1. J. خلية بيول. 150, 1507–1513 (2000).

كامادا ، واي وآخرون. يتحكم Tor مباشرة في مجمع Atg1 kinase لتنظيم الالتهام الذاتي. مول. زنزانة. بيول. 30, 1049–1058 (2010).

فوجيوكا ، واي وآخرون. الأساس الهيكلي للتجمع الناجم عن الجوع لمجمع بدء الالتهام الذاتي. نات. هيكل. مول. بيول. 21, 513–521 (2014).

ياماموتو ، هـ وآخرون. يتوسط البروتين المختل جوهريًا Atg13 التجميع الجزيئي لمجمعات بدء الالتهام الذاتي. ديف. زنزانة 38, 86–99 (2016).

Yorimitsu، T.، He، C.، Wang، K. & amp Klionsky، D.J. الالتهام الذاتي 5, 616–624 (2009).

Yeasmin ، A.M.S.T et al. العمل المنظم لـ PP2A يعاكس فسفرة Atg13 ويعزز الالتهام الذاتي بعد تعطيل TORC1. بلوس واحد 11، e0166636 (2016).

Memisoglu ، G. ، Eapen ، V. V. ، Yang ، Y. ، Klionsky ، D.J & amp Haber ، J.E. PP2C phosphatases تعزز الالتهام الذاتي عن طريق نزع الفسفرة من مجمع Atg1. بروك. ناتل أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 116, 1613–1620 (2019).

جونغ ، سي إتش وآخرون. تتوسط مجمعات ULK-Atg13-FIP200 في إرسال إشارات mTOR إلى آلية الالتهام الذاتي. مول. بيول. زنزانة 20, 1992–2003 (2009).

هوسوكاوا ، ن. وآخرون. ارتباط mTORC1 المعتمد على المغذيات بمركب ULK1-Atg13-FIP200 المطلوب لعملية الالتهام الذاتي. مول. بيول. زنزانة 20, 1981–1991 (2009).

جانلي ، آي جي وآخرون. يتوسط مجمع ULK1 · ATG13 · FIP200 تشوير mTOR وهو ضروري للالتهام الذاتي. J. بيول. تشيم. 284, 12297–12305 (2009).

هارا ، ت. وآخرون. FIP200 ، وهو بروتين يتفاعل مع ULK ، مطلوب لتكوين البلعمة الذاتية في خلايا الثدييات. J. خلية بيول. 181, 497–510 (2008).

هوسوكاوا ، ن. وآخرون. Atg101 ، بروتين الالتهام الذاتي للثدييات يتفاعل مع Atg13. الالتهام الذاتي 5, 973–979 (2009).

Mercer ، C. A. ، Kaliappan ، A. & amp Dennis ، P. B. رواية ، بروتين Atg13 البشري الرابط ، Atg101 ، يتفاعل مع ULK1 وهو ضروري للتلوث الكلي. الالتهام الذاتي 5, 649–662 (2009).

Bach، M.، Larance، M.، James، D.E & amp Ramm، G. سيرين / ثريونين كيناز ULK1 هدف لأحداث الفسفرة المتعددة. بيوتشيم. ج. 440, 283–291 (2011).

Yeh، Y. Y.، Wrasman، K. & amp Herman، P. K. Autophosphorylation داخل حلقة تنشيط Atg1 مطلوب لكل من نشاط كيناز وتحريض الالتهام الذاتي في خميرة الخميرة. علم الوراثة 185, 871–882 (2010).

كيجانسكا ، إم وآخرون. تفعيل Atg1 كيناز في الالتهام الذاتي عن طريق الفسفرة المنظمة. الالتهام الذاتي 6, 1168–1178 (2010).

Sánchez-Wandelmer، J. et al. يمكن تثبيط نشاط Atg4 الحال للبروتين عن طريق الفسفرة Atg1. نات. كومون. 8, 295 (2017).

بابينسكي ، د. وآخرون. تعتمد الخطوات المبكرة في الالتهام الذاتي على الفسفرة المباشرة لـ Atg9 بواسطة Atg1 kinase. مول. زنزانة 53, 471–483 (2014).

هو ، زد وآخرون. تحكم متعدد الطبقات في دوران البروتين بواسطة TORC1 و Atg1. مندوب الخلية. 28, 3486–3496 (2019).

Pengo، N.، Agrotis، A.، Prak، K.، Jones، J. & amp Ketteler، R. ينظم مفتاح التبديل الفسفوري القابل للعكس بوساطة ULK1 نشاط الأنزيم البروتيني الالتهام الذاتي ATG4B. نات. كومون. 8, 294 (2017).

راسل ، آر سي وآخرون. يحث ULK1 على الالتهام الذاتي عن طريق فسفرة البيكلين -1 وتنشيط كيناز الدهون VPS34. نات. خلية بيول. 15, 741–750 (2013).

تشو ، سي وآخرون. تنظيم الاتجار mATG9 عن طريق الفسفرة بوساطة Src و ULK1 في الالتهام الذاتي الناجم عن الجوع والقاعدي. دقة الخلية. 27, 184–201 (2017).

Wold، M. S.، Lim، J.، Lachance، V.، Deng، Z. & amp Yue، Z. ULK1 بوساطة فسفرة ATG14 تعزز الالتهام الذاتي وتضعف في نماذج مرض هنتنغتون. مول. نيوروديجينير. 11, 76 (2016).

بارك ، جي إم وآخرون. يتوسط مجمع ULK1 في إرسال إشارات MTORC1 إلى آلية بدء الالتهام الذاتي عبر الربط والفوسفور ATG14. الالتهام الذاتي 12, 547–564 (2016).

إيغان ، دي إف وآخرون. تثبيط جزيء صغير من الالتهام الذاتي كيناز ULK1 وتحديد ركائز ULK1. مول. زنزانة 59, 285–297 (2015).

دي بارتولوميو ، إس وآخرون. ينظم التفاعل الديناميكي لـ AMBRA1 مع مجمع محرك dynein الالتهام الذاتي للثدييات. J. خلية بيول. 191, 155–168 (2010).

جيونج ، واي.تي وآخرون. تتحكم الرابطة ULK1-FBXW5-SEC23B في البلعمة الذاتية. eLife 7, 1–25 (2018).

لين ، إس واي وآخرون. يربط مسار إشارات GSK3-TIP60-ULK1 بين الحرمان من عامل النمو والالتهام الذاتي. علم 336, 477–481 (2012).

نازيو ، إف وآخرون. يمنع MTOR الالتهام الذاتي عن طريق التحكم في انتشار ULK1 في كل مكان ، والارتباط الذاتي والوظيفة من خلال AMBRA1 و TRAF6. نات. خلية بيول. 15, 406–416 (2013).

ليو ، سي سي وآخرون. يتحكم Cul3-KLHL20 ubiquitin ligase في معدل دوران مجمعي ULK1 و VPS34 للتحكم في إنهاء الالتهام الذاتي. مول. زنزانة 61, 84–97 (2016).

نازيو ، إف وآخرون. الضبط الدقيق لـ ULK1 mRNA ومستويات البروتين مطلوب لتذبذب الالتهام الذاتي. J. خلية بيول. 215, 841–856 (2016).

لي ، ج. وآخرون. الغشاء الخارجي للميتوكوندريا E3 ligase MUL1 يكوِّن ULK1 وينظم التخفيف الناجم عن السيلينيت. الالتهام الذاتي 11, 1216–1229 (2015).

ياماموتو ، هـ وآخرون. تعتبر حويصلات Atg9 مصدرًا مهمًا للغشاء أثناء الخطوات المبكرة لتكوين البلعمة الذاتية. J. خلية بيول. 198, 219–233 (2012).

ماري ، م وآخرون. حجرة تحتوي على Atg9 تعمل في الخطوات المبكرة للتكوين الحيوي للمرض الذاتي. J. خلية بيول. 190, 1005–1022 (2010).

Shirahama-Noda، K.، Kira، S.، Yoshimori، T. & amp Noda، T. TRAPPis مسؤولة عن النقل الحويصلي من الجسيمات الداخلية المبكرة إلى Golgi ، مما يسهل ركوب Atg9 في الالتهام الذاتي. J. خلية علوم. 126, 4963–4973 (2013).

كاكوتا ، إس وآخرون. تقوم حويصلات Atg9 بتجنيد بروتينات ربط الحويصلات Trs85 و Ypt1 إلى موقع تكوين الجسيم الذاتي. J. بيول. تشيم. 287, 44261–44269 (2012).

Geng، J.، Nair، U.، Yasumura-Yorimitsu، K. & amp Klionsky، D.J Post-Golgi Sec. البروتينات مطلوبة من أجل الالتهام الذاتي في خميرة الخميرة. مول. بيول. زنزانة 21, 2257–2269 (2010).

تسليم Ohashi ، Y. & amp Munro ، S. Membrane إلى البلعمة الذاتية الخميرة من نظام Golgi-endosomal. مول. بيول. زنزانة 21, 3998–4008 (2010).

باكويس ، س.ك.وآخرون. يعمل Atg23 و Atg27 في المراحل الأولى من الاتجار Atg9 في S. cerevisiae. مرور 16, 172–190 (2015).

مطلوب Yen، W. L.، Legalds، J. E.، Nair، U. & amp Klionsky، D.J Atg27 لدورة Atg9 المعتمدة على الالتهام الذاتي. مول. بيول. زنزانة 18, 581–593 (2007).

Segarra ، V. A. ، Boettner ، D. R. & amp Lemmon ، S. K. Atg27 ، يعتبر عنصر فرز التيروزين مهمًا للاتجار به وتوطين Atg9. مرور 16, 365–378 (2015).

كاكوتا ، إس وآخرون. يرتبط GTPase Rab1B الصغير بحويصلات ATG9A وينظم تكوين البلعمة الذاتية. FASEB J. 31, 3757–3773 (2017).

أورسي ، إيه وآخرون. التفاعلات الديناميكية والعابرة لـ Atg9 مع البلعمة الذاتية ، ولكن ليس تكامل الغشاء ، مطلوبة من أجل البلعمة الذاتية. مول. بيول. زنزانة 23, 1860–1873 (2012).

دوك ، إي إم إتش وآخرون. تصوير الجسيمات الداخلية والبلعوم الذاتي في خلايا الثدييات الكاملة باستخدام مضان التبريد المترابط والفحص المجهري بالأشعة السينية (cryo-CLXM). التنظير الفائق 143, 77–87 (2014).

لامب ، سي إيه وآخرون. ينظم TBC 1D14 الالتهام الذاتي عبر مجمع TRAPP وحركة مرور ATG 9. EMBO J. 35, 281–301 (2016).

لونجاتي ، إيه وآخرون. ينظم TBC1D14 تكوين البلعمة الذاتية عبر الإيجابيات الداخلية لإعادة التدوير Rab11- و ULK1. J. خلية بيول. 197, 659–675 (2012).

ينظم Popovic و D. & amp Dikic و I. TBC1D5 ومجمع AP2 تهريب ATG9 وبدء الالتهام الذاتي. ممثل EMBO. 15, 392–401 (2014).

تاكاهاشي ، واي وآخرون. ينظم Bif-1 تهريب Atg9 عن طريق التوسط في انشطار أغشية جولجي أثناء الالتهام الذاتي. الالتهام الذاتي 7, 61–73 (2011).

إيماي ، ك وآخرون. مطلوب تهريب Atg9A من خلال الجسيمات الداخلية لإعادة التدوير لتكوين البلعمة الذاتية. J. خلية علوم. 129, 3781–3791 (2016).

سورينج ، ك وآخرون. ينظم SNX 18 تهريب ATG 9A من إعادة تدوير الإندوسومات من خلال تجنيد Dynamin-2. ممثل EMBO. 19، e44837 (2018).

Puri ، C. ، Renna ، M. ، Bento ، C.F ، Moreau ، K. & amp Rubinsztein ، D. C. تتحد مصادر غشاء البلعمة الذاتية المتنوعة في إعادة تدوير الجسيمات الداخلية. زنزانة 154, 1285–1299 (2013). هذا العمل وياماموتو وآخرون. (2012) وماري وآخرون. (2010) اقترحوا معًا أن الحويصلات المحتوية على Atg9 / ATG9 تساهم في تكوين سلائف البلعمة الذاتية.

Kihara ، A. ، Noda ، T. ، Ishihara ، N. & amp Ohsumi ، Y. يعمل اثنان من مجمعات Vps34 المتميزة من فوسفاتيديلينوسيتول 3-كيناز في الالتهام الذاتي وفرز الكربوكسي ببتيداز Y في Saccharomyces cerevisiae. J. خلية بيول. 152, 519–530 (2001).

أراكي ، واي وآخرون. مطلوب Atg38 لسلامة مجمع phosphatidylinositol 3-kinase الخاص بالبلعمة الذاتية. J. خلية بيول. 203, 299–313 (2013).

يشكل Itakura و E. و Kishi و C. و Inoue و K. & amp Mizushima و N. Beclin 1 مجمعين متميزين من فوسفاتيديلينوسيتول 3-كيناز مع الثدييات Atg14 و UVRAG. مول. بيول. زنزانة 19, 5360–5372 (2008).

لو ، جيه وآخرون. ينظم NRBF2 الالتهام الذاتي ويمنع إصابة الكبد عن طريق تعديل نشاط الفوسفاتيديلنوزيتول -3 كيناز المرتبط بـ Atg14L. نات. كومون. 5, 4920 (2014).

ماتسوناجا ، ك. وآخرون. ينظم بروتينان من نوع بيكلين 1 ، وهما Atg14L و Rubicon ، البلعمة الذاتية بشكل متبادل في مراحل مختلفة. نات. خلية بيول. 11, 385–396 (2009).

تشونغ ، واي وآخرون. تنظيم مميز لنشاط البلعمة الذاتية بواسطة Atg14L و Rubicon المرتبط بمركب Beclin 1-phosphatidylinositol-3-kinase. نات. خلية بيول. 11, 468–476 (2009).

Obara ، K. ، Noda ، T. ، Niimi ، K. & amp Ohsumi ، Y. نقل phosphatidylinositol 3-phosphate إلى الفجوة عبر أغشية البلعمة الذاتية في Saccharomyces cerevisiae. الجينات. زنزانة 13, 537–547 (2008).

تشينج ، جيه وآخرون. تظهر autophagosomes الخميرة والثدييات عدم تناسق متميز من فوسفاتيديلينوسيتول 3 فوسفات. نات. كومون. 5, 3207 (2014).

الفأس ، إي إل وآخرون. تكوين البلعمة الذاتية من حجرات الغشاء المخصب في فوسفاتيديلينوسيتول 3-فوسفات ومتصل ديناميكيًا بالشبكة الإندوبلازمية. J. خلية بيول. 182, 685–701 (2008).

تولد Ge ، L. ، Zhang ، M. & amp Schekman ، R. Phosphatidylinositol 3-kinase و COPII حويصلات دهون LC3 من المقصورة الوسيطة ER-Golgi. eLife 3, 1–13 (2014).

Ge ، L. وآخرون. تبدأ إعادة تشكيل مواقع خروج ER مسار إمداد الغشاء من أجل التكوُّن الحيوي للجسيم الذاتي. ممثل EMBO. 18، e201744559 (2017).

Ge ، L. ، Melville ، D. ، Zhang ، M. & amp Schekman ، R. تعتبر الحجرة الوسيطة ER-Golgi مصدرًا رئيسيًا للغشاء لخطوة LC3 للتكوين الحيوي للمرض. eLife 2، e00947 (2013).

باتينجري ، إس وآخرون. تمنع البروتينات المضادة للخلايا Bcl-2 الالتهام الذاتي المعتمد على البيكلين 1. زنزانة 122, 927–939 (2005).

مايوري ، إم سي وآخرون. تحفز بروتينات BH3 ومحاكاة BH3 الالتهام الذاتي عن طريق تعطيل التفاعل بشكل تنافسي بين beclin 1 و Bcl-2 / Bcl-XL. الالتهام الذاتي 3, 374–376 (2007).

تاكاهاشي ، واي وآخرون. يتفاعل Bif-1 مع البيكلين 1 من خلال UVRAG وينظم الالتهام الذاتي وتكوين الأورام. نات. خلية بيول. 9, 1142–1151 (2007).

ماريا فيميا ، ج. وآخرون. ينظم Ambra1 الالتهام الذاتي وتطور الجهاز العصبي. طبيعة سجية 447, 1121–1125 (2007).

يتطلب كل من Barth و H. و Meiling-Wesse و K. و Epple و U.D & amp Thumm و M. FEBS ليت. 508, 23–28 (2001).

Guan، J. et al. مطلوب Cvt18 / Gsa12 لنقل السيتوبلازم إلى فجوة ، والتلتهب ، والالتهام الذاتي في خميرة الخميرة و بيتشيا باستوريس. مول. بيول. زنزانة 12, 3821–3838 (2001).

سترومهاوغ ، بي إي ، ريجيوري ، إف ، جوان ، جي ، وانج ، سي. & amp Klionsky، D. J. Atg21 هو بروتين مرتبط بالفوسفوينوزيتيد مطلوب من أجل ترطيب فعال للدهون وتوطين Atg8 أثناء امتصاص aminopeptidase I عن طريق الالتهام الذاتي الانتقائي. مول. بيول. زنزانة 15, 3553–3566 (2004).

ميلينغ ويس ، ك وآخرون. مطلوب Atg21 للتجنيد الفعال لـ Atg8 في هيكل ما قبل البلعمة أثناء مسار Cvt. J. بيول. تشيم. 279, 37741–37750 (2004).

Proikas-Cezanne، T.، Takacs، Z.، Dönnes، P. & amp Kohlbacher، O. WIPI البروتينات: مؤثرات PtdIns3P الأساسية في البلعمة الذاتية الوليدة. J. خلية علوم. 128, 207–217 (2015).

Obara، K.، Sekito، T.، Niimi، K. & amp Ohsumi، Y. J. بيول. تشيم. 283, 23972–23980 (2008).

شودري ، إس وآخرون. نظرة ثاقبة على التكوُّن الحيوي للمرض الذاتي من التحليلات الهيكلية والكيميائية الحيوية لمجمع ATG2A-WIPI4. بروك. ناتل أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 115، E9792 – E9801 (2018).

زينج ، ج. إكس وآخرون. بنية مجمع ATG2B-WDR45 وعزف Y / HF العطري حاسم للتكوين المعقد. الالتهام الذاتي 8627, 1–14 (2017).

Krick، R.، Tolstrup، J.، Appelles، A.، Henke، S. & amp Thumm، M. أهمية فكرة ربط الفوسفاتيدينوسيتول فوسفات FRRGT لـ Atg18 و Atg21 لمسار Cvt والالتهام الذاتي. FEBS ليت. 580, 4632–4638 (2006).

Nair، U.، Cao، Y.، Xie، Z. & amp Klionsky، D. J. J. بيول. تشيم. 285, 11476–11488 (2010).

Itakura، E. & amp Mizushima، N. توصيف موقع تكوين البلعمة الذاتية عن طريق التحليل الهرمي لبروتينات Atg للثدييات. الالتهام الذاتي 6, 764–776 (2010).

تعتبر بروتينات فيليكاكاث ، إيه كيه جي ، نيشيمورا ، تي ، أويتا ، إي ، إيشيهارا ، إن. & أمبير ميزوشيما ، إن. Mammalian Atg2 ضرورية لتكوين البلعمة الذاتية ومهمة لتنظيم حجم وتوزيع قطرات الدهون. مول. بيول. زنزانة 23, 896–909 (2012).

ميزوشيما ، ن. وآخرون. نظام اقتران البروتين ضروري لعملية الالتهام الذاتي. طبيعة سجية 395, 395–398 (1998).

Mizushima، N.، Sugita، H.، Yoshimori، T. & amp Ohsumi، Y. نظام اقتران البروتين الجديد في الإنسان. J. بيول. تشيم. 273, 33889–33892 (1998).

Kuma، A.، Mizushima، N.، Ishihara، N. & amp Ohsumi، Y. تكوين ∼ 350-kDa Apg12-Apg5 · Apg16 المركب متعدد القوالب ، بوساطة Apg16 oligomerization ، ضروري للالتهام الذاتي في الخميرة. J. بيول. تشيم. 227, 18619–18625 (2002).

ميزوشيما ، ن. وآخرون. يستهدف Mouse Apg16L ، وهو بروتين متكرر WD جديد ، غشاء العزل الذاتي باستخدام اقتران Apg12-Apg5. J. خلية علوم. 116, 1679–1688 (2003).

إيشيباشي ، ك وآخرون. Atg16L2 ، شكل إسوي جديد للثدييات Atg16L غير ضروري للالتهام الذاتي الكنسي على الرغم من تكوين مركب Atg12-5-16L2. الالتهام الذاتي 7, 1500–1513 (2011).

Fujioka ، Y. ، Noda ، N.N ، Nakatogawa ، H. ، Ohsumi ، Y. & amp Inagaki ، F. هيكل ملفوف ديمريك من Saccharomyces cerevisiae Atg16 وأهميته الوظيفية في الالتهام الذاتي. J. بيول. تشيم. 285, 1508–1515 (2010).

فوجيتا ، ن. وآخرون. التورط التفاضلي لـ Atg16L1 في مرض كرون والالتهام الذاتي الكنسي: تحليل تنظيم مجمع Atg16L1 في الخلايا الليفية. J. بيول. تشيم. 284, 32602–32609 (2009).

دولي ، إتش سي وآخرون. يربط WIPI2 اقتران LC3 مع PI3P ، وتشكيل البلعمة الذاتية ، وإزالة مسببات الأمراض عن طريق تجنيد Atg12-5-16L1. مول. زنزانة 55, 238–252 (2014).

جوريس ، ل. وآخرون. ينظم ربط PI 3P بواسطة Atg21 دهون Atg8. EMBO J. 34, 955–973 (2015).

Hanada، T. et al. يمتلك اتحاد Atg12-Atg5 نشاطًا جديدًا شبيهًا بـ E3 لدهن البروتين في الالتهام الذاتي. J. بيول. تشيم. 282, 37298–37302 (2007).

فوجيتا ، ن. وآخرون. يحدد مجمع Atg16L موقع دهون LC3 للتكوين الحيوي للغشاء في الالتهام الذاتي. مول. بيول. زنزانة 19, 2092–2100 (2008).

Otomo ، C. ، Metlagel ، Z. ، Takaesu ، G. & amp Otomo ، T. هيكل اقتران ATG12 ∼ ATG5 البشري المطلوب لشحم LC3 في الالتهام الذاتي. نات. هيكل. مول. بيول. 20, 59–66 (2013).

فوجيوكا ، واي وآخرون. إعادة التكوين في المختبر لنظم اقتران Atg8 و Atg12 ضرورية للالتهام الذاتي. J. بيول. تشيم. 283, 1921–1928 (2008).

كابيا ، واي وآخرون. يتم ترجمة LC3 ، وهو متماثل للثدييات من الخميرة Apg8p ، في أغشية البلعمة الذاتية بعد المعالجة. EMBO J. 19, 5720–5728 (2000).

كابيا ، واي وآخرون. يتم توطين LC3 و GABARAP و GATE16 في غشاء البلعمة الذاتية اعتمادًا على تشكيل النموذج الثاني. J. خلية علوم. 117, 2805–2812 (2004).

كيريساكو ، ت. وآخرون. ينظم التعديل القابل للانعكاس حالة ربط الغشاء لـ Apg8 / Aut7 الضرورية للالتهام الذاتي والسيتوبلازم لمسار استهداف الفجوة. J. خلية بيول. 151, 263–276 (2000).

إيشيمورا ، واي وآخرون. يتوسط نظام يشبه اليوبيكويتين دهون البروتين. طبيعة سجية 408, 488–492 (2000).

Sou ، Y. S. ، Tanida ، I. ، Komatsu ، M. ، Ueno ، T. & amp Kominami ، E. Phosphatidylserine بالإضافة إلى phosphatidylethanolamine هو هدف في المختبر لمعدلات Atg8 للثدييات ، LC3 ، GABARAP ، و GATE-16. J. بيول. تشيم. 281, 3017–3024 (2006).

ناكاتوجاوا ، هـ. نظاما اقتران يشبه اليوبيكويتين يتوسطان في تكوين الغشاء أثناء الالتهام الذاتي. مقالات Biochem. 55, 39–50 (2013).

Wild، P.، McEwan، D.G & amp Dikic، I. The LC3 التفاعلي في لمحة. J. خلية علوم. 127, 3–9 (2014).

Slobodkin، M.R & amp Elazar، Z. عائلة Atg8: منظمات رئيسية متعددة الوظائف تشبه اليوبيكيتين للالتهام الذاتي. مقالات Biochem. 55, 51–64 (2013).

ناكاتوجاوا ، H. ، إيشي ، J. ، Asai ، E. & amp Ohsumi ، Y. الالتهام الذاتي 8, 177–186 (2012).

يو ، زد كيو وآخرون. الأدوار المزدوجة لتفكيك Atg8-PE بواسطة Atg4 في الالتهام الذاتي. الالتهام الذاتي 8, 883–892 (2012).

ناير ، يو وآخرون. دور لتفكيك Atg8-PE في التكوُّن الحيوي للجهاز الهضمي. الالتهام الذاتي 8, 780–793 (2012).

يلعب Hirata ، E. ، Ohya ، Y. & amp Suzuki ، K. Atg4 دورًا مهمًا في التوسع الفعال لأغشية العزل الذاتي عن طريق شق Atg8 الدهني في Saccharomyces cerevisiae. بلوس واحد 12، e0181047 (2017).

كوفمان ، ك.جيه وآخرون. تفريغ بروتينات عائلة Atg8 للثدييات بواسطة كل من البروتياز الأربعة ATG4. الالتهام الذاتي 14, 992–1010 (2018).

أبرو ، إس وآخرون. تتوسط مواقع التعرف على Atg8 المحفوظة ارتباط Atg4 بأغشية البلعمة الذاتية وتفكيك Atg8. ممثل EMBO. 18, 765–780 (2017).

هي ، سي & أمبير كليونسكي ، دي جي. آليات التنظيم ومسارات إشارات الالتهام الذاتي. Annu. القس جينيه. 43, 67–93 (2009).

Yang، Z. & amp Klionsky، D. J. الالتهام الذاتي للثدي: الآلات الجزيئية الأساسية وتنظيم الإشارات. بالعملة. رأي. خلية بيول. 22, 124–131 (2010).

Corona Velazquez، A.F & amp Jackson، W. T. هناك العديد من الطرق: التنظيم متعدد الأوجه لتحريض الالتهام الذاتي. مول. زنزانة. بيول. 38، e00303 – e00318 (2018).

Gross، A. & amp Graef، M. آليات الالتهام الذاتي في الاستجابة للإجهاد الأيضي. جيه مول. بيول. 432, 28–52 (2019).

Galluzzi، L.، Pietrocola، F.، Levine، B. & amp Kroemer، G. التحكم الأيضي في الالتهام الذاتي. زنزانة 159, 1263–1276 (2014).

Loewith، R. & amp Hall، M.N. الهدف من الراباميسين (TOR) في إشارات المغذيات والتحكم في النمو. علم الوراثة 189, 1177–1201 (2011).

Budovskaya ، Y. V. ، Stephan ، J. S. ، Deminoff ، S.J & amp Herman ، P. K. يحدد نهج البروتينات التطورية ركائز بروتين كيناز المعتمد على cAMP. بروك. ناتل أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 102, 13933–13938 (2005).

ستيفان ، J. S. ، Yeh ، Y. Y. ، Ramachandran ، V. ، Deminoff ، S.J & amp Herman ، P. K. تستهدف مسارات إشارات Tor و PKA بشكل مستقل مجمع بروتين Atg1 / Atg13 للتحكم في الالتهام الذاتي. بروك. ناتل أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 106, 17049–17054 (2009).

Kim، J.، Kundu، M.، Viollet، B. & amp Guan، K. L. AMPK و mTOR تنظم الالتهام الذاتي من خلال الفسفرة المباشرة لـ Ulk1. نات. خلية بيول. 13, 132–141 (2011).

إيغان ، دي إف وآخرون. تربط فسفرة ULK1 (hATG1) بواسطة بروتين كيناز المنشط بواسطة AMP بين استشعار الطاقة وميتوفاجي. علم 331, 456–461 (2011).

يي ، سي وآخرون. تشكيل وحدة Snf1-Mec1-Atg1 على الميتوكوندريا تحكم الالتهام الذاتي الناجم عن الحرمان من الطاقة من خلال تنظيم تنفس الميتوكوندريا. ديف. زنزانة 41, 59–71 (2017).

Kamber ، R. A. ، Shoemaker ، C.J & amp Denic ، V. تستخدم الأهداف المرتبطة بالمستقبل للالتهام الذاتي الانتقائي بروتين سقالة لتنشيط Atg1 kinase. مول. زنزانة 59, 372–381 (2015).

فارغاس ، جي إن إس وآخرون. التحكم الزماني المكاني لتنشيط ULK1 بواسطة NDP52 و TBK1 أثناء الالتهام الذاتي الانتقائي. مول. زنزانة 74, 347–362 (2019).

رافينهيل ، ب.جيه وآخرون. يبدأ مستقبل الشحن NDP52 عملية الالتهام الذاتي الانتقائي عن طريق تجنيد مجمع ULK للبكتيريا التي تغزو العصارة الخلوية. مول. زنزانة 74, 320–329 (2019).

توركو ، إي وآخرون. يعزز ارتباط مجال مخلب FIP200 بـ p62 تكوين البلعمة الذاتية في مكثفات يوبيكويتين. مول. زنزانة 74, 330–346 (2019).

Torggler، R. et al. يتلاقى مساران مستقلان داخل الالتهام الذاتي الانتقائي لتنشيط Atg1 kinase في الفجوة. مول. زنزانة 64, 221–235 (2016).

Zientara-Rytter، K. & amp Subramani، S. رؤى ميكانيكية لدور Atg11 في الالتهام الذاتي الانتقائي. جيه مول. بيول. 432, 104–222 (2019).

سوزوكي ، ك وآخرون. إن البنية ما قبل البلعمة التي تنظمها الوظائف المتضافرة لجينات APG ضرورية لتكوين البلعمة الذاتية. EMBO J. 20, 5971–5981 (2001).

سوزوكي ، ك ، أكيوكا ، إم ، كوندو-كاكوتا ، سي ، ياماموتو ، إتش & أمبير أوسومي ، واي.رسم خرائط دقيقة للبروتينات المرتبطة بالبلعمة الذاتية أثناء تكوين البلعمة الذاتية في خميرة الخميرة. J. خلية علوم. 126, 2534–2544 (2013).

Graef، M.، Friedman، J.R، Graham، C.، Babu، M. & amp Nunnari، J. ER مواقع الخروج هي مكونات التكوُّن الحيوي لجسم البلعوم الأساسي المادي والوظيفي. مول. بيول. زنزانة 24, 2918–2931 (2013).

هولينشتاين ، دي إم وآخرون. يحصر Vac8 مكانيًا تكوين البلعمة الذاتية في الفجوة في S. cerevisiae. J. خلية علوم. 132، jcs235002 (2019). تصف هذه الدراسة ربط مجمع Atg1 بالغشاء الفراغي بواسطة Vac8.

هاماساكي ، م وآخرون. تتشكل البلعوم الذاتي في مواقع الاتصال بالميتوكوندريا ER. طبيعة سجية 495, 389–393 (2013).

Cheong، H.، Nair، U.، Geng، J. & amp Klionsky، D. J. يشارك مجمع Atg1 kinase في تنظيم تجنيد البروتين لبدء تكوين حويصلة عزل من أجل الالتهام الذاتي غير المحدد في Saccharomyces cerevisiae. مول. بيول. زنزانة 19, 433–476 (2008).

Kawamata ، T. ، Kamada ، Y. ، Kabeya ، Y. ، Sekito ، T. & amp Ohsumi ، Y. تنظيم بنية ما قبل البلعمة الذاتية المسؤولة عن تكوين البلعمة الذاتية. مول. بيول. زنزانة 19, 2039–2050 (2008).

Koyama-Honda، I.، Itakura، E.، Fujiwara، T.K & amp Mizushima، N. التحليل الزمني لتجنيد بروتينات ATG للثدييات في موقع تكوين البلعمة الذاتية. الالتهام الذاتي 9, 1491–1499 (2013).

Geng ، J. ، Baba ، M. ، Nair ، U. & amp Klionsky ، D. J. J. خلية بيول. 182, 129–140 (2008).

فوجيوكا ، واي وآخرون. ينظم فصل الطور موقع تكوين البلعمة الذاتية. طبيعة سجية 578, 301–305 (2020). هذه الدراسة و Fujioka et al. (2014) ، Yamamoto et al. (2016) ، كامبر وآخرون. (2015) و Torggler et al. (2016) يوضحان معًا كيف يتم تكوين مجمع Atg1 / ULK وكيف يتم تجميع نسخ متعددة من المجمع لتشكيل منصة لبدء تكوين البلعمة الذاتية.

Zhang، G.، Wang، Z.، Du، Z. & amp Zhang، H. mTOR ينظم فصل الطور لحبيبات PGL لتعديل تدهورها الذاتي. زنزانة 174, 1492–1506 (2018).

Yamasaki، A. et al. السيولة هي محدد حاسم للالتهام الذاتي الانتقائي لمكثفات البروتين. مول. زنزانة 77, 1163–1175 (2020).

Sun، D.، Wu، R.، Zheng، J.، Li، P. & amp Yu، L. يؤدي فصل الطور p62 الناجم عن سلسلة Polyubiquitin إلى فصل الشحنات التلقائية. دقة الخلية. 28, 405–415 (2018).

يانج ، واي وآخرون. يحرك DAXX السيتوبلازمي تكاثف طور SQSTM1 / p62 لتنشيط استجابة الضغط Nrf2 بوساطة. نات. كومون. 10, 3759 (2019).

Sánchez-Martín، P. et al. تعمل قطرات السائل P62 1 بوساطة NBR على تحسين نظام Keap1-Nrf2. ممثل EMBO. 21، e48902 (2020).

أنت ، Z. وآخرون. متطلبات الأسيتلة p62 في تجميع البروتينات المنتشرة تحت ضغط المغذيات. نات. كومون. 10, 5792 (2019).

كلور ، إي دبليو وآخرون. فصل الطور المعتمد على p62 لطفرات KEAP1 المشتقة من المريض و NRF2. مول. زنزانة. بيول. 38، e00644-17 (2018).

نيشيمورا ، ت. وآخرون. يبدأ تكوين البلعوم الذاتي في نطاقات ER المخصبة بفوسفاتيديلينوسيتول سينثيز. EMBO J. 36, 1719–1735 (2017).

موريتا ، ك وآخرون. تحدد شاشة CRISPR على مستوى الجينوم TMEM41B كجين مطلوب لتشكيل البلعمة الذاتية. J. خلية بيول. 217, 3817–3828 (2018).

موريتي ، إف وآخرون. TMEM 41B هو منظم جديد لعملية الالتهام الذاتي وتعبئة الدهون. ممثل EMBO. 19، e45889 (2018).

شوميكر ، سي جيه وآخرون. يحدد فحص CRISPR باستخدام مجموعة أدوات موسعة لمراسلي الالتهام الذاتي TMEM41B كعامل الالتهام الذاتي الجديد. بلوس بيول. 17، e2007044 (2019).

تشاو ، واي جي وآخرون. تتفاعل بروتينات التلامس ER VAPA / B مع العديد من بروتينات الالتهام الذاتي لتعديل التكوُّن الحيوي للمُلتهِم. بالعملة. بيول. 28, 1234–1245 (2018).

تشاو ، واي جي وآخرون. ينظم نشاط SERCA للتحكم في ملامسات غشاء عزل ER لتكوين البلعوم الذاتي ، ينظم بروتين عبر الغشاء EPG-3 / VMP1 EPG-3 / VMP1 نشاط SERCA للتحكم في اتصالات غشاء عزل ER لتشكيل الجسيم الذاتي. مول. زنزانة 67، 974-989 هـ 6 (2017).

بودمان ، ب.أو وآخرون. يتوسط RalB و exocyst استجابة الجوع الخلوي عن طريق التنشيط المباشر لتجميع autophagosome. زنزانة 144, 253–267 (2011).

سوزوكي ، إس دبليو وآخرون. يقوم مجال Atg13 HORMA بتجنيد حويصلات Atg9 أثناء تكوين البلعمة الذاتية. بروك. ناتل أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 112, 3350–3355 (2015).

Sekito، T.، Kawamata، T.، Ichikawa، R.، Suzuki، K. & amp Ohsumi، Y.يقوم Atg17 بتجنيد Atg9 لتنظيم بنية ما قبل البلعمة. الجينات. زنزانة 14, 525–538 (2009).

هي ، سي وآخرون. يعد تجنيد Atg9 في بنية ما قبل البلعمة بواسطة Atg11 ضروريًا للالتهام الذاتي الانتقائي في الخميرة الناشئة. J. خلية بيول. 175, 925–935 (2006).

Itakura، E.، Kishi-Itakura، C.، Koyama-Honda، I. & amp Mizushima، N. تستهدف الهياكل التي تحتوي على Atg9A ومركب ULK1 بشكل مستقل الميتوكوندريا منزوعة الاستقطاب في المراحل الأولى من ميتوفاجي بوساطة باركين. J. خلية علوم. 125, 1488–1499 (2012).

كاجياما ، إس وآخرون. آلية التوظيف LC3 منفصلة عن تكوين الغشاء المعتمد على Atg9L1 في الاستجابة الذاتية ضد السالمونيلا. مول. بيول. زنزانة 22, 2290–2300 (2011).

Ravikumar ، B. ، Moreau ، K. ، Jahreiss ، L. ، Puri ، C. & amp Rubinsztein ، D. C. يساهم غشاء البلازما في تكوين هياكل ما قبل البلعمة. نات. خلية بيول. 12, 747–757 (2010).

Moreau ، K. ، Ravikumar ، B. ، Renna ، M. ، Puri ، C. & amp Rubinsztein ، D. C. يتطلب نضج سلائف البلعوم الذاتي اندماجًا نموذجيًا. زنزانة 146, 303–317 (2011).

Knævelsrud ، H. et al. تعمل إعادة تشكيل الغشاء بواسطة بروتين PX-BAR SNX18 على تعزيز تكوين البلعمة الذاتية. J. خلية بيول. 202, 331–349 (2013).

جوديث ، د. وآخرون. يقوم ATG9A بتشكيل البلعمة الذاتية التكوين من خلال Arfaptin 2 و phosphatidylinositol 4-kinase IIIβ. J. خلية بيول. 218, 1634–1652 (2019).

سوزوكي ، K. ، Kubota ، Y. ، Sekito ، T. & amp Ohsumi ، Y. التسلسل الهرمي لبروتينات Atg في تنظيم الهيكل ما قبل البلعمة. الجينات. زنزانة 12, 209–218 (2007).

بوري ، سي وآخرون. تعد المقصورة الإيجابية لـ RAB11A منصة أساسية لتجميع البلعمة الذاتية بوساطة التعرف على ويب 2 من PI3P-RAB11A. ديف. زنزانة 45, 114–131 (2018).

ساكوه ناكاتوجاوا ، إم وآخرون. يعزز اتحاد Atg12-Atg5 نشاط E2 لـ Atg3 عن طريق إعادة ترتيب موقعه التحفيزي. نات. هيكل. مول. بيول. 20, 433–439 (2013).

فوجيتا ، ن. وآخرون. يتم التوسط في تجنيد آلية البلعمة الذاتية إلى الجسيمات الداخلية أثناء العدوى بواسطة يوبيكويتين. J. خلية بيول. 203, 115–128 (2013).

نيشيمورا ، ت. وآخرون. ينظم FIP200 استهداف Atg16L1 لغشاء العزل. ممثل EMBO. 14, 284–291 (2013).

هارادا ، ك وآخرون. تستهدف آليتان متميزتان مجمع E3 المرتبط بالتهمة الذاتية إلى هيكل ما قبل البلعمة. eLife 8، e43088 (2019).

كامينسكا ، جيه وآخرون. ينظم Phosphatidylinositol-3-phosphate استجابة الخلايا للإجهاد السمي للبروتين. كثافة العمليات J. Biochem. خلية بيول. 79, 494–504 (2016).

Gómez-Sánchez، R. et al. ينشئ Atg9 مواقع اتصال تعتمد على Atg2 بين الشبكة الإندوبلازمية و phagophores. J. خلية بيول. 217, 2743–2763 (2018).

تانغ ، زد وآخرون. يستهدف TOM40 Atg2 لأغشية ER المرتبطة بالميتوكوندريا لتوسيع فتحة البلعمة. مندوب الخلية. 28, 1744–1757 (2019).

Lin، M.G، Schöneberg، J.، Davies، C.W، Ren، X. & amp Hurley، J.H. التشكل الديناميكي الخالي من Atg13 لنطاق Atg1 EAT مطلوب لتوسيع phagophore. مول. بيول. زنزانة 29, 1228–1237 (2018).

ستانجا دي وآخرون. يعمل TRAPPC11 في الالتهام الذاتي عن طريق تجنيد ATG2B-WIPI4 / WDR45 لأغشية ما قبل البلعمة. مرور 20, 325–345 (2019).

ميزوشيما ، ن. وآخرون. تشريح تكوين البلعوم الذاتي باستخدام الخلايا الجذعية الجنينية للفأر التي تعاني من نقص Apg5. J. خلية بيول. 152, 657–668 (2001).

ناكاتوجاوا ، H. ، Ichimura ، Y. & amp Ohsumi ، Y. Atg8 ، بروتين يشبه اليوبيكويتين مطلوب لتكوين البلعمة الذاتية ، يتوسط ربط الغشاء وانصباب الدم. زنزانة 130, 165–178 (2007).

Weidberg ، هـ. وآخرون. LC3 و GATE-16 N توسط عمليات اندماج الغشاء المطلوبة للتكوين الحيوي للمرض الذاتي. ديف. زنزانة 20, 444–454 (2011).

وو ، إف وآخرون. الأساس الهيكلي للوظيفة التفاضلية لاثنين من متماثلتي C. elegans Atg8 ، LGG-1 و LGG-2 ، في الالتهام الذاتي. مول. زنزانة 60, 914–929 (2015).

يتحكم Xie ، Z. ، Nair ، U. & amp Klionsky ، D.J. Atg8 في توسع البلعوم أثناء تكوين البلعمة الذاتية. مول. بيول. زنزانة 19, 3290–3298 (2008).

ناير ، يو وآخرون. بروتينات SNARE مطلوبة للتلوث الكلي. زنزانة 146, 290–302 (2012).

كرافت ، سي وآخرون. إن ارتباط Atg1 / ULK1 كيناز بالبروتين الشبيه باليوبيكويتين Atg8 ينظم الالتهام الذاتي. EMBO J. 31, 3691–3703 (2012).

ناكاتوجاوا ، هـ وآخرون. يتفاعل بروتين كيناز Atg1 المرتبط بالتهمة الذاتية مع البروتين الشبيه باليوبيكويتين Atg8 عبر عزر تفاعل عائلة Atg8 لتسهيل تكوين البلعمة الذاتية. J. بيول. تشيم. 287, 28503–28507 (2012).

أليمو ، إي إيه وآخرون. تعمل بروتينات عائلة ATG8 كسقالات لتجميع مجمع ULK: متطلبات التسلسل لنماذج المنطقة المتفاعلة LC3 (LIR). J. بيول. تشيم. 287, 39275–39290 (2012).

Herhaus، L. et al. يتحكم الفسفرة TBK1 بوساطة LC3C و GABARAP-L2 في إفراز البلعمة الذاتية بواسطة البروتين ATG4. ممثل EMBO. 21، e48317 (2020).

شيرز شوفال ، ر. وآخرون. تعد أنواع الأكسجين التفاعلية ضرورية للالتهام الذاتي وتنظم نشاط Atg4 على وجه التحديد. EMBO J. 26, 1749–1760 (2007).

Sakoh-Nakatogawa، M.، Kirisako، H.، Nakatogawa، H. & amp Ohsumi، Y. توطين Atg3 للأغشية المرتبطة بالتهمة الذاتية وتعزيزها بواسطة فكرة تفاعل عائلة Atg8 لتعزيز توسع الأغشية. FEBS ليت. 589, 744–749 (2015).

Ngu ، M. ، Hirata ، E. & amp Suzuki ، K. تصور Atg3 أثناء تكوين البلعمة الذاتية في Saccharomyces cerevisiae. J. بيول. تشيم. 290, 8146–8153 (2015).

Weidberg ، هـ. وآخرون. تعتبر كل من الفصائل الفرعية LC3 و GATE-16 / GABARAP ضرورية ولكنها تعمل بشكل مختلف في التكوّن الحيوي للبلعوم الذاتي. EMBO J. 29, 1792–1802 (2010).

سو ، واي وآخرون. لا غنى عن نظام الاقتران Atg8 من أجل التطوير السليم لأغشية العزل الذاتي في الفئران. مول. بيول. زنزانة 19, 4762–4775 (2008).

فوجيتا ، ن. وآخرون. يعيق متحور Atg4B ترطيب نظائر LC3 ويسبب عيوبًا في إغلاق البلعمة الذاتية. مول. بيول. زنزانة 19, 4651–4659 (2008).

Tsuboyama ، K. et al. تعتبر أنظمة اقتران ATG مهمة لتدهور غشاء البلعمة الذاتية الداخلي. علم 354, 1036–1041 (2016).

نجوين ، ت.ن. وآخرون. تعتبر بروتينات عائلة Atg8 LC3 / GAB ARAP حاسمة في اندماج البلعوم الذاتي والليزوزوم ولكن ليس تكوين البلعمة الذاتية أثناء تجويع PINK1 / Parkin والمجاعة. J. خلية بيول. 215, 857–874 (2016).

Hayashi-Nishino، M. et al. يشكل المجال الفرعي للشبكة الإندوبلازمية مهدًا لتشكيل البلعمة الذاتية. نات. خلية بيول. 11, 1433–1437 (2009).

هيلي ، دي دبليو وآخرون. توفر الميتوكوندريا أغشية لتكوين البلعوم الذاتي أثناء الجوع. زنزانة 141, 656–667 (2010).

Lamb، C. A.، Yoshimori، T. & amp Tooze، S. A. الجسيم الذاتي: أصول غير معروفة ، معقد التكوين الحيوي. نات. القس مول. خلية بيول. 14, 759–774 (2013).

Ylä-Anttila، P.، Vihinen، H.، Jokitalo، E. & amp Eskelinen، E.L. الالتهام الذاتي 5, 1180–1185 (2009).

Uemura ، T. وآخرون. تتوسط مجموعة من الهياكل الأنبوبية الرقيقة تحول الشبكة الإندوبلازمية إلى غشاء عزل تلقائي. مول. زنزانة. بيول. 34, 1695–1706 (2014). هذا العمل و Axe et al. (2008) ، Hayashi-Nishino et al. (2009) و Ylä-Anttila et al. (2009) معًا يكشف عن اتصال مباشر لغشاء العزل بـ ER عبر omegasome / IMAT.

بابا ، م وآخرون. تشارك بنية مشتقة من الغشاء النووي مرتبطة بـ Atg8 في عزل البضائع الانتقائية ، مجمع Cvt ، أثناء تكوين البلعمة الذاتية في الخميرة. الالتهام الذاتي 15, 423–437 (2019).

Kotani ، T. ، Kirisako ، H. ، Koizumi ، M. ، Ohsumi ، Y. & amp Nakatogawa ، H. بروك. ناتل أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 115, 10363–10368 (2018).

فالفيردي ، دي بي وآخرون. ATG2 ينقل الدهون لتعزيز التكوُّن الحيوي للجسيم الذاتي. J. خلية بيول. 218, 1787–1798 (2019).

أوساوا ، ت. وآخرون. يتوسط Atg2 نقل الدهون المباشر بين الأغشية لتشكيل البلعمة الذاتية. نات. هيكل. مول. بيول. 26, 281–288 (2019).

Tamura، N. et al. المتطلبات التفاضلية لمجالات ATG2A لتوطين الأغشية الذاتية وقطرات الدهون. FEBS ليت. 591, 3819–3830 (2017).

Maeda ، S. ، Otomo ، C. & amp Otomo ، T. ينقل حبل الغشاء الذاتي ATG2A الدهون بين الأغشية. eLife 8، e45777 (2019). هذا العمل وشودري وآخرون. (2018) ، Gómez-Sánchez et al. (2018) ، كوتاني وآخرون. (2018) ، فالفيردي وآخرون. (2019) و Osawa et al. (2019) معًا تكشف وظائف ربط الغشاء ونقل الدهون في Atg2 / ATG2.

Osawa ، T. ، Ishii ، Y. & amp Noda ، N.N. يمتلك الإنسان ATG2B نشاط نقل الدهون الذي يتم تسريعه بواسطة الدهون سالبة الشحنة و WIPI4. جينات الخلايا 25, 65–70 (2020).

Baba، M.، Ohsumi، Y. & amp Osumi، M. تحليل الهياكل الغشائية المشاركة في الالتهام الذاتي في الخميرة بطريقة التجميد المتماثلة. هيكل الخلية. Funct. 20, 465–471 (1995).

Fengsrud، M.، Erichsen، E. S.، Berg، T.O.، Raiborg، C. & amp Seglen، P. O. يورو. J. خلية بيول. 79, 871–882 (2000).

ايشيهارا ، ن. وآخرون. يتطلب Autophagosome بروتينات Sec مبكرة محددة لتكوينه و NSF / SNARE للاندماج الفراغي. مول. بيول. زنزانة 12, 3690–3702 (2001).

شيما ، ت. ، كيريساكو ، H. & amp ناكاتوجاوا ، حويصلات H. COPII تساهم في أغشية البلعمة الذاتية. J. خلية بيول. 218, 1503–1510 (2019). هذا العمل وجي وآخرون. (2017) ، سوزوكي وآخرون. (2013) و Graef et al. (2013) تقرير تورط حويصلات COPII في التكوُّن الحيوي للمرض الذاتي.

لينش داي ، إم إيه وآخرون. يقوم Trs85 بتوجيه Ypt1 GEF ، TRAPPIII ، إلى phagophore لتعزيز الالتهام الذاتي. بروك. ناتل أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 107, 7811–7816 (2010).

وانج ، جيه وآخرون. يقوم Ypt1 بتجنيد Atg1 kinase لهيكل ما قبل البلعمة. بروك. ناتل أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 110, 9800–9805 (2013).

ليباتوفا ، زد وآخرون. تنظيم بدء الالتهام الذاتي الانتقائي بواسطة وحدة Ypt / Rab GTPase. بروك. ناتل أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 109, 6981–6986 (2012).

ديفيس ، إس وآخرون. ينظم الفسفرة Sec24 وفرة البلعمة الذاتية أثناء الحرمان من المغذيات. eLife 5, 1–22 (2016).

وانج ، جيه وآخرون. ينظم Ypt1 / Rab1 نشاط Hrr25 / CK1δ كيناز في حركة مرور ER-Golgi والتلوث الذاتي الكلي. J. خلية بيول. 210, 273–285 (2015).

تان ، د. وآخرون. يؤدي هيكل EM لمركب TRAPPIII إلى تحديد متطلب لحويصلات COPII على مسار التلقيح الكلي. بروك. ناتل أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 110, 19432–19437 (2013).

Abada، A.، Levin-Zaidman، S.، Porat، Z.، Dadosh، T. & amp Elazar، Z. SNARE فتيلة ضرورية لنضج البلعمة الذاتية ولكن ليس لتشكيلها. بروك. ناتل أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 114, 12749–12754 (2017).

أوغاساوارا ، واي وآخرون. نشاط Stearoyl-CoA desaturase 1 مطلوب لتكوين البلعمة الذاتية. J. بيول. تشيم. 289, 23938–23950 (2014).

Ogasawara ، Y. ، Kira ، S. ، Mukai ، Y. ، Noda ، T. & amp Yamamoto ، A. Ole1 ، الأحماض الدهنية desaturase ، مطلوب لتوصيل Atg9 وتمدد غشاء العزل أثناء الالتهام الذاتي في Saccharomyces cerevisiae. بيول. افتح 6, 35–40 (2017).

أندريجيفا ، ج. وآخرون. تخليق فوسفاتيديل كولين دي نوفو مطلوب لتكوين غشاء البلعمة الذاتية وصيانته أثناء الالتهام الذاتي. الالتهام الذاتي https://doi.org/10.1080/15548627.2019.1659608 (2019).

Schütter ، M. ، Giavalisco ، P. ، Brodesser ، S. & amp Graef ، M. يؤدي توجيه الأحماض الدهنية المحلية إلى تخليق الفوسفوليبيد إلى توسع فتحة البلعمة أثناء الالتهام الذاتي. زنزانة 180, 135–149 (2020).

Biazik، J.، Ylä-Anttila، P.، Vihinen، H.، Jokitalo، E. & amp Eskelinen، E.L. الالتهام الذاتي 11, 439–451 (2015).

شبيلكا ، ت. وآخرون. تنظم قطرات الدهون والدهون الثلاثية المكونة لها وإسترات الستريل التكوُّن الحيوي للجهاز الهضمي. EMBO J. 34, 2117–2131 (2015).

لي ، د. وآخرون. يعد تخليق الدهون بالتخزين ضروريًا للالتهام الذاتي الناجم عن تجويع النيتروجين. FEBS ليت. 589, 269–276 (2015).

Velázquez، A. P.، Tatsuta، T.، Ghillebert، R.، Drescher، I. & amp Graef، M. ينظم توازن ER بوساطة قطرات الدهون الالتهام الذاتي وبقاء الخلية أثناء الجوع. J. خلية بيول. 212, 621–631 (2016).

Nguyen، N.، Shteyn، V. & amp Melia، T.J. جيه مول. بيول. 429, 457–472 (2017).

رومانوف ، جيه وآخرون. آلية ووظائف ربط الغشاء بواسطة مجمع Atg5-Atg12 / Atg16 أثناء تكوين البلعمة الذاتية. EMBO J. 31, 4304–4317 (2012).

Kaufmann، A.، Beier، V.، Franquelim، H.G & amp Wollert، T. الآلية الجزيئية لتجميع وتفكيك غشاء البلعوم الذاتي. زنزانة 156, 469–481 (2014).

كنور ، ر.ل وآخرون. يتم تحويل مورفولوجيا الغشاء بشكل فعال عن طريق الارتباط التساهمي للبروتين Atg8 مع مادة البولي إيثيلين الدهنية. بلوس واحد 9، e115357 (2014).

ناث ، س وآخرون. يعتمد تشحيم عائلة LC3 / GABARAP لبروتينات الالتهام الذاتي على مجال استشعار انحناء الغشاء في Atg3. نات. خلية بيول. 16, 415–424 (2014).

Monastyrska ، I. ، Rieter ، E. ، Klionsky ، D.J & amp Reggiori ، F. أدوار متعددة للهيكل الخلوي في الالتهام الذاتي. بيول. القس. 84, 431–448 (2009).

مي ، ن وآخرون. ينظم CapZ تشكيل غشاء البلعمة عن طريق تعزيز تجميع الأكتين داخل غشاء العزل. نات. خلية بيول. 17, 1112–1123 (2015).

Kast ، D. J. ، Zajac ، A. L. ، Holzbaur ، E.LF ، Ostap ، E.M & amp Dominguez ، R. WHAMM يوجه مجمع Arp2 / 3 إلى ER من أجل التكوّن الحيوي للجسيم الذاتي من خلال آلية ذيل المذنب الأكتيني. بالعملة. بيول. 25, 1791–1797 (2015).

Kaksonen ، M. ، Toret ، C.P & amp Drubin ، D.G. تسخير ديناميات الأكتين للالتقام الخلوي بوساطة الكلاذرين. نات. القس مول. خلية بيول. 7, 404–414 (2006).

Knorr، R. L.، Dimova، R. & amp Lipowsky، R. انحناء العضيات ذات الغشاء المزدوج الناتج عن التغيرات في حجم الغشاء وتكوينه. بلوس واحد 7، e32753 (2012). تقترح هذه الدراسة أن غشاء العزل المتوسع ينحني إلى شكل كروي على أساس الخواص الفيزيائية للطبقة الدهنية الثنائية.

لطيفة ، DC ، Sato ، TK ، Stromhaug ، PE ، Emr ، SD & amp Klionsky ، DJ Cooperative ربط السيتوبلازم ببروتينات مسار استهداف فجوة ، Cvt13 و Cvt20 ، إلى phosphatidylinositol 3-phosphate في بنية ما قبل البلعمة الذاتية مطلوب من أجل الالتهام الذاتي الانتقائي . J. بيول. تشيم. 277, 30198–30207 (2002).

تشاو ، د. وآخرون. تعمل بروتينات عائلة Atg20- و Atg24 على تعزيز الالتهام الذاتي للعضيات في الخميرة الانشطارية. J. خلية علوم. 129, 4289–4304 (2016).

Kanki، T. & amp Klionsky، D. J. يحدث Mitophagy في الخميرة من خلال آلية انتقائية. J. بيول. تشيم. 283, 32386–32393 (2008).

Knorr، R. L.، Lipowsky، R. & amp Dimova، R. يتطلب إغلاق البلعوم الذاتي قطع الغشاء. الالتهام الذاتي 11, 2134–2137 (2015).

Vietri ، M. ، Radulovic ، M. & amp Stenmark ، H. الوظائف العديدة للحقوق الاقتصادية والاجتماعية والثقافية. نات. القس مول. خلية بيول. 21, 25–42 (2019).

تاكاهاشي ، واي وآخرون. يكشف اختبار الالتهام الذاتي عن مكون ESCRT-III CHMP2A كمنظم لإغلاق فتحة البلعمة. نات. كومون. 9, 2855 (2018).

زين ، واي وآخرون. الختم البلعومي بوساطة ESCRT أثناء عملية التفتيت. الالتهام الذاتي 16, 826–841 (2019).

تاكاهاشي ، واي وآخرون. VPS37A يوجه التوظيف ESCRT لإغلاق phagophore. J. خلية بيول. 218, 3336–3354 (2019).

تشو ، إف وآخرون. إغلاق البلعوم الذاتي المعتمد على Rab5 بواسطة ESCRT. J. خلية بيول. 218, 1908–1927 (2019). هذا العمل وتاكاهاشي وآخرون. (2018) ، Zhen et al. (2019) وتاكاهاشي وآخرون. (2019) يقترح أن آلية ESCRT تشارك في إغلاق مسام غشاء العزل.

باكوز ، S. K. ، Chen ، D. ، Ruan ، J. ، Xie ، Z. & amp Klionsky ، D. J. تقدير حجم وعدد أجسام البلعمة الذاتية عن طريق المجهر الإلكتروني. الالتهام الذاتي 10, 155–164 (2014).

Lamb ، C. A. ، Longatti ، A. & amp Tooze ، S. A. Rabs و GAPs في الالتهام الذاتي الناجم عن الجوع. GTPases الصغيرة 7, 265–269 (2016).

Itoh، T. & amp Fukuda، M. أدوار Rab-GAPs في تنظيم الالتهام الذاتي. في الالتهام الذاتي: السرطان ، والأمراض الأخرى ، والالتهابات ، والمناعة ، والعدوى ، والشيخوخة (محرر حياة ، م. أ) الفصل. 6 ، 143-157 (إلسفير ، 2017).

Martens، S.، Nakamura، S. & amp Yoshimori، T. Phospholipids in autophagosome and Fusion. جيه مول. بيول. 428, 4819–4827 (2016).

Dall’Armi، C.، Devereaux، K. A. & amp Di Paolo، G. دور الدهون في التحكم في الالتهام الذاتي. بالعملة. بيول. 23، R33 – R45 (2013).

Itakura ، E. ، Kishi-Itakura ، C. & amp Mizushima ، N. إن تركيب SNARE المثبت على الذيل من نوع دبوس الشعر 17 هدفًا إلى البلعمة الذاتية للاندماج مع الإندوسومات / الجسيمات الحالة. زنزانة 151, 1256–1269 (2012).

ماتسوي ، ت. وآخرون. مطلوب YKT6 بالبلعوم الذاتي للاندماج مع الجسيمات الحالة بشكل مستقل عن syntaxin 17. J. خلية بيول. 217, 2633–2645 (2018).

Gao ، J. ، Reggiori ، F. & amp Ungermann ، C. تكشف رواية في اختبار المختبر عن طوبولوجيا SNARE ودور Ykt6 في اندماج البلعمة الذاتية مع الفجوات. J. خلية بيول. 217, 3670–3682 (2018).

Licheva، M. et al. يكشف إعادة التكوين أن Ykt6 هو فجوة البلعمة الذاتية في اندماج البلعمة الذاتية والفجوة. J. خلية بيول. 217, 3656–3669 (2018).

Kimura، S.، Noda، T. & amp Yoshimori، T. هيكل الخلية. Funct. 33, 109–122 (2008).

جوهانسون ، إم وآخرون. تفعيل محركات داينين ​​داخل الجسم بالتجميع التدريجي لـ Rab7-RILP-p150Glued و ORP1L والمستقبل βIII سبيكترين. J. خلية بيول. 176, 459–471 (2007).

جوردنز ، آي وآخرون. يتحكم بروتين المؤثر Rab7 RILP في النقل الليزوزومي عن طريق حث توظيف محركات dynein-dynactin. بالعملة. بيول. 11, 1680–1685 (2001).

Wijdeven ، R.H et al. تتحكم مواقع الاتصال ER بالكوليسترول و ORP1L بوساطة نقل البلعمة الذاتية والاندماج مع مسار الالتقام. نات. كومون. 7, 11808 (2016).

Takáts، S. et al. يتوسط تفاعل مركب HOPS مع Syntaxin 17 إزالة البلعمة الذاتية في ذبابة الفاكهة. مول. بيول. زنزانة 25, 1338–1354 (2014).

Takáts، S. et al. الدور غير المتعارف عليه لبروتين SNARE Ykt6 في اندماج البلعوم الذاتي والليزوزوم. بلوس جينيت. 14، e1007359 (2018).

باس ، ل. وآخرون. يكشف إعادة التكوين أن Ykt6 هو فجوة البلعمة الذاتية في اندماج البلعمة الذاتية والفجوة. J. خلية بيول. 217, 3656–3669 (2018).

جيانغ ، ب وآخرون. يتوسط مجمع HOPS اندماج البلعمة الذاتية والليزوزوم من خلال التفاعل مع syntaxin 17. مول. بيول. زنزانة 25, 1327–1337 (2014).

Wang ، C.W ، Stromhaug ، P. E. ، Kauffman ، E. J. ، Weisman ، L. S. & amp Klionsky ، D.J. J. خلية بيول. 163, 973–985 (2003).

Gao، J.، Langemeyer، L.، Kümmel، D.، Reggiori، F. & amp Ungermann، C. Molecular Mechanism to target endosomal Mon1-Ccz1 GEF complex to the pre-autophagosomal structure. eLife 7، e31145 (2018).

ماك إيوان ، دي جي وآخرون. ينظم PLEKHM1 اندماج جسيم البلعوم الذاتي من خلال مركب HOPS وبروتينات LC3 / GABARAP. مول. زنزانة 57, 39–54 (2015).

تاباتا ، ك وآخرون. ينظم Rubicon و PLEKHM1 سلبًا مسار الالتحام / البلعمة الذاتية عبر مجال ربط Rab7 جديد. مول. بيول. زنزانة 21, 4162–4172 (2010).

وانج زد وآخرون. بروتين متلازمة vici EPG5 هو مستجيب Rab7 الذي يحدد خصوصية اندماج البلعوم الذاتي مع الجسيمات الداخلية / الجسيمات الحالة المتأخرة. مول. زنزانة 63, 781–795 (2016).

دياو ، جيه وآخرون. يعزز ATG14 الربط الغشائي واندماج البلعمة الذاتية في الجسيمات الداخلية. طبيعة سجية 520, 563–566 (2015).

تشين ، د. وآخرون. آلية نضج البلعوم الذاتي للثدييات بوساطة TECPR1 و Atg12-Atg5. مول. زنزانة 45, 629–641 (2012).

ليو ، إكس وآخرون. ينسق مجمع Atg17-Atg31-Atg29 مع Atg11 لتجنيد Vam7 SNARE والتوسط في اندماج البلعمة الذاتية والفجوة. بالعملة. بيول. 26, 150–160 (2016).

Yu، L. et al. إنهاء الالتهام الذاتي وإعادة تشكيل الجسيمات الحالة التي ينظمها mTOR. طبيعة سجية 465, 942–946 (2010).

رونغ ، واي وآخرون. Spinster مطلوب لإصلاح الليزوزوم الذاتي وإعادة تنشيط mTOR بعد الجوع. بروك. ناتل أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 108, 7826–7831 (2011).

رونغ ، واي وآخرون. Clathrin و phosphatidylinositol-4،5-bisphosphate ينظمان إعادة تشكيل الليزوزوم الذاتي. نات. خلية بيول. 14, 924–934 (2012).

دو ، دبليو وآخرون. يقود Kinesin 1 أنابيب الجسيمات الذاتية. ديف. زنزانة 37, 326–336 (2016).

فرنانديز ،. واو وآخرون. يؤدي تعطيل المركب التنظيمي للالتهام الذاتي من نوع بيكلين 1-BCL2 إلى تعزيز طول العمر في الفئران. طبيعة سجية 558, 136–140 (2018).

ناكامورا ، إس وآخرون. قمع نشاط البلعمة الذاتية بواسطة روبيكون هو علامة على الشيخوخة. نات. كومون. 10, 847 (2019).


كيفية التغلب على الحرارة: تسمح آلية الذاكرة للنباتات بالتكيف مع الإجهاد الحراري

"إذا كنت لا تستطيع تحمل الحرارة ، اخرج من المطبخ" ، كما يقول المثل القديم. ولكن بالنسبة للكائنات الحية التي لا تستطيع مغادرة المطبخ الذي يضرب به المثل عندما تصبح الأشياء ساخنة للغاية ، فهناك طريقة أخرى: اكتشف باحثون من اليابان أن النباتات يمكن أن تكتسب القدرة على تحمل الحرارة للتكيف بشكل أفضل مع الإجهاد الحراري في المستقبل ، وذلك بفضل آلية معينة لذاكرة الإجهاد الحراري. ".

في دراسة نشرت في اتصالات الطبيعة، كشف باحثون من معهد نارا للعلوم والتكنولوجيا أن عائلة من البروتينات التي تتحكم في جينات الصدمة الحرارية الصغيرة تمكن النباتات من "تذكر" كيفية التعامل مع الإجهاد الحراري.

يمثل تغير المناخ ، وخاصة الاحتباس الحراري ، تهديدًا متزايدًا للزراعة في جميع أنحاء العالم.نظرًا لأن النباتات لا يمكنها التحرك لتجنب الظروف المعاكسة ، مثل درجات الحرارة المرتفعة التي قد تكون مميتة ، فيجب أن تكون قادرة على التعامل مع عوامل مثل الإجهاد الحراري بفعالية من أجل البقاء. لذلك ، فإن تحسين تحمل الحرارة لنباتات المحاصيل يعد هدفًا مهمًا في الزراعة.

يقول المؤلف الرئيسي للدراسة نوبوتوشي ياماغوتشي: "الإجهاد الحراري غالبًا ما يتكرر ويتغير". "بمجرد أن تتعرض النباتات لضغط حراري معتدل ، فإنها تصبح متسامحة ويمكن أن تتكيف مع المزيد من الإجهاد الحراري. يشار إلى هذا باسم الإجهاد الحراري" ذاكرة "وقد تم الإبلاغ عن ارتباطه بالتعديلات اللاجينية." التعديلات الجينية هي تغييرات وراثية في طريقة التعبير عن الجينات ، ولا تنطوي على تغييرات في تسلسل الحمض النووي الأساسي.

يوضح توشيرو إيتو ، كبير المؤلفين: "أردنا اكتشاف كيف تحتفظ النباتات بذاكرة التغييرات البيئية". "لقد فحصنا دور بروتينات JUMONJI (JMJ) في تحمل درجة الحرارة المكتسبة استجابة للحرارة المتكررة في غضون أيام قليلة."

بروتينات JUMONJI هي هيستون demethylases. الديميثيلاز هي إنزيمات تزيل مجموعات الميثيل من جزيئات مثل البروتينات ، وخاصة الهستونات ، التي توفر الدعم الهيكلي للكروموسومات. كشف الفريق أن النباتات قادرة على الحفاظ على الذاكرة الحرارية بسبب انخفاض H3K27me3 (هيستون H3 ليسين 27 ثلاثي الميثيل) على جينات الصدمة الحرارية الصغيرة.

"وجدنا أن هذه البروتينات ضرورية للتأقلم مع الحرارة في نبات الأرابيدوبسيس thaliana. ستوضح هذه النتائج ، جنبًا إلى جنب مع الدراسات المستقبلية ، آليات ذاكرة النبات والتكيف "، كما يقول ياماغوتشي.

سيكون هذا البحث وثيق الصلة بالبحوث الجينية في عدد من المجالات ، بما في ذلك علم الأحياء والكيمياء الحيوية والبيئة والعلوم البيئية والزراعية ، ويمكن تطبيقه على دراسة الحيوانات والنباتات. سيساعد فهم آلية الذاكرة فوق الجينية التي تم الكشف عنها في هذه الدراسة في العمل مع تحمل الحرارة للحفاظ على الإمدادات الغذائية في الظروف الطبيعية.


مناقشة

الآليات الفسيولوجية والبروتينية بدرجات حرارة مختلفة و GABA خارجية المنشأ من خلال تحويلة GABA

طورت النباتات آليات معقدة للتعامل مع درجات الحرارة المنخفضة. عندما تشعر النباتات بانخفاض درجة الحرارة ، يتم تشغيل سلسلة من آليات الحماية - بما في ذلك تقليل محتوى malondialdehyde (MDA) ، والذي يعتبر مؤشرًا على الإجهاد التأكسدي للنبات الذي يصنع جزيئات واقية من التجمد ومركبات نيتروجينية منخفضة الوزن الجزيئي وتحسين نشاط الكسح في أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) [40،41،42]. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام التصوير الفلوري بالكلوروفيل لتقييم تحمل البرودة في العديد من النباتات. [43] تساعد هذه التعديلات النباتات في الحفاظ على توازن التمثيل الغذائي للمادة والطاقة في البيئات الباردة. تحت درجة حرارة منخفضة ، تبنت نباتات الشاي `` وضع البقاء '' كما يتضح من ارتفاع محتوى البرولين الحر ، وانخفاض محتوى MDA ، وتنظيم نشاط مضادات الأكسدة وتقليل التمثيل الضوئي ، مما أدى إلى توقف النمو (ملف إضافي 9: الشكل S1 وملف إضافي 10: الشكل S2 ). يمكن أن تتراكم GABA بسرعة وتشارك في التكيف مع إجهاد درجات الحرارة المنخفضة [44 ، 45]. ومع ذلك ، في دراستنا ، انخفض محتوى GABA الداخلي عندما تعرضت النباتات لدرجات حرارة منخفضة. نتوقع أن GABA الداخلي قد تدهور لتعزيز تخليق مواد أخرى للاستجابة للضغط والتغذية المرتدة لدورة TCA عند درجة حرارة منخفضة ، مما أظهر أن محتويات الأحماض الأمينية الأخرى و DAPs في دورة TCA تم تنظيمها عند مستوى منخفض مقارنة بدرجة الحرارة المثلى.

يمكن لعملية التمثيل الغذائي لـ GABA في نباتات الشاي أن تنظم محتويات الغلوتامات السليفة GABA ومحتويات المناطق المحمية للتخفيف من إجهاد نقص الأكسجين في دراستنا السابقة [14]. لا توجد تغييرات كبيرة في أنشطة GABA-T و GAD و DAO ، ومستويات وضع و Spm لدرجات حرارة مختلفة مقارنة بعناصر التحكم ، أثناء تطبيق GABA الخارجية. انخفض نشاط PAO بوضوح مقارنة بالتحكم في درجة الحرارة المثلى في اليوم 4 ، وكان تركيز SPD أعلى عند درجة حرارة منخفضة من عنصر التحكم (ملف إضافي 11: الشكل S3 وملف إضافي 12: الشكل S4). تشير النتائج إلى أن تطبيق GABA الخارجي يمكن أن يعود إلى دورة TCA لتعزيز دورة الكربون والنيتروجين. تم رفض جميع محتويات الأحماض الأمينية باستثناء الألانين والليسين (ملف إضافي 7: الجدول S7). تم تحفيز التحول العكسي للحمض الأميني من حمض الجلوتاميك إلى حمض البيروفيك بواسطة Alanine aminotransferase (AlaAT) من 2-oxoglutarate و alanine. لم يُظهر البروتين المرتبط بـ AlaAT (Q9S7E9) أي تغيير مهم في العلاج T2 مقارنةً بـ T1 ، والذي يطابق التقرير الذي يُظهر أن AlaAT1 يكسر الألانين الزائد [46]. يتم تصنيع اللايسين بواسطة فرع خاص من مسار حمض الأسبارتيك. ذرات الكربون من اللايسين إلى الأسيتيل المساعد A ، والذي يدخل بعد ذلك دورة TCA ، ويولد حمض ألفا كيتوجلوتاريك [47]. تشير هذه النتائج إلى أنه ، عند درجة الحرارة المثلى ، أثر تطبيق GABA الخارجي على مستوى GABA مما أدى إلى استجابة مسارات التمثيل الغذائي للتنبيه في نقل الكربون والنيتروجين.

كان تحليل البروتين القائم على iTRAQ نهجًا غنيًا بالمعلومات للبحث عن البروتينات الديناميكية التي يسببها الإجهاد لتحديد مسارات التمثيل الغذائي الرئيسية ، وقد يلعب أدوارًا مهمة في الاستجابة لتحسين المقاومة لدرجة الحرارة المنخفضة في نباتات الشاي مع تطبيق خارجي المنشأ. جابا. أشارت النتائج إلى أن تطبيق GABA الخارجي عند درجة حرارة منخفضة مقارنة بالتحكم في مسارات التمثيل الغذائي المتغيرة بشدة ، بما في ذلك التخليق الحيوي للأحماض الأمينية ، والتخليق الحيوي للفلافونويد ، واستقلاب الغليوكسيلات وثنائي الكربوكسيل ، وتثبيت الكربون في الكائنات الضوئية ومسار فوسفات البنتوز. تضمنت هذه المسارات معظم DAPs في العلاجات T4 / T3 ، ومع ذلك ، فإن المسارات مثل دورة TCA ، وأيض الجلوتاثيون ، واستقلاب الأسكوربات والألدارات ، وأيض البيورين كانت مهمة أيضًا. على حد علمنا ، هذا هو التقرير الأول عن الاستجابات البروتينية الديناميكية لتطبيق GABA الخارجي عند درجة حرارة منخفضة في نباتات الشاي.

يتم تنظيم التمثيل الغذائي للفلافونويد مع GABA الخارجية عند درجة حرارة منخفضة

مركبات الفلافونويد هي مستقلبات ثانوية مهمة في النباتات وتلعب أدوارًا مهمة في العديد من الوظائف ، والتي تشمل أنشطة الصباغ ومضادات الأكسدة. وقد لوحظت خمسة DAPs المتعلقة بالتخليق الحيوي للفلافونويد في العلاج T4 / T3 (الشكل 7 أ). الأنثوسيانين هي فئة رئيسية من مركبات الفلافونويد ، ووظائفها متنوعة للغاية والتي تشمل نشاط مضادات الأكسدة ، ورفض الأشعة فوق البنفسجية ، والدفاع عن مسببات الأمراض النباتية ، والعقيدات البقولية ، وخصوبة الرجل ، والإشارة الضوئية وتحكم نقل الأوكسين [48]. تحت معالجات الملح ، زاد محتوى البرولين بينما تحتوي الطرز الوراثية للقمح على محتوى أعلى من الأنثوسيانين [49]. تؤدي درجة الحرارة المنخفضة إلى تخليق الأنثوسيانين في أنواع مختلفة [50] ، كما تم الإبلاغ عن أن الإفراط في التعبير عن جليكوسيدات الفلافونول والأنثوسيانين في النباتات تحت الضغط اللاأحيائي يمكن أن يزيل بشكل فعال ROS ويحسن تحمل الجفاف للنباتات. [51 ، 52] من بين الجينات الثلاثة المرتبطة بالأنثوسيانين المختارة لـ RT-qPCR ، CsBAN تم تنظيمه و CsCHS و CsF3H كانت خاضعة للتنظيم (الشكل 7 ب) ، مما يشير إلى أن التعبير عن CsCHS, CsF3H و CsBAN المتورطين في التخليق الحيوي للأنثوسيانين ، يمكن أن يسببها العلاج البارد [53]. تشير نتائجنا أيضًا إلى أن تأثيرات GABA الخارجية للجينات الثلاثة المشاركة في تخليق الأنثوسيانين في نباتات الشاي عند درجة حرارة منخفضة اختلفت ، كما فعلت الجينات في عملية تعبير mRNA وتعبير البروتين في استقلاب الفلافونويد ، ويجب دراستها بشكل أكبر.

تأثير تطبيق GABA الخارجي عند درجة حرارة منخفضة على (أ) DAPs و (ب) تحليل RT-qPCR للجينات المتعلقة بالتخليق الحيوي للفلافونويد. تم حساب وفرة النسخة وفقًا للاختلاف في قيم عتبة الدورة بين الجين المستهدف و β-أكتين النصوص تطبيعها طريقة 2 −ΔΔCT. تم تعيين مستويات mRNA للجينات في أوراق الشاي عند 0 ساعة على أنها 1.0. تمثل البيانات القيمة المتوسطة ± الانحراف المعياري. الوسائل ذات الحروف المختلفة تختلف اختلافًا كبيرًا عن بعضها البعض (ص ≤ 0.05). المنع: NAD (P) - بروتين عائلة روسمان الفائق ملزمة CHI1: شالكون فلافانون أيزوميراز 1 CHS: سينثاس كالكون F3H: فلافانون 3 هيدروكسيلاز FLS1: سينثيز الفلافونول 1

استقلاب الأحماض الأمينية وأسكوربات (AsA) / دورة الجلوتاثيون و GABA الخارجي عند درجة حرارة منخفضة

أظهرت مستويات GABA ، البرولين ، التربتوفان ، الهيستيدين ، الأسباراجين والألانين أكبر تغيرات في الوفرة استجابةً لتطبيق GABA عند درجة حرارة منخفضة مقارنةً بالتحكم (ملف إضافي 7: الجدول S7). بالاقتران مع المستقلب والبروتيوم ، لم نجد علاقة ذات دلالة بينهما. هناك عدد قليل من الدراسات المنشورة لتصدير الأحماض الأمينية في نسيج الخشب تحت ظروف ملحية [54]. بعد المعالجة بـ GABA الخارجي عند درجة حرارة منخفضة لمدة 7 أيام ، باستثناء الجليسين ، ارتفعت محتويات جميع الأحماض الأمينية في الأوراق بشكل كبير.

إنزيم الجلوتامين المركب (GS) هو إنزيم في عملية استيعاب النيتروجين الأولي للنبات ، حيث يتم تحويل الجلوتامين والمركبات النيتروجينية الأخرى ذات الصلة عن طريق تحفيز الأمونيوم ، وهو أيضًا ركيزة لتخليق البروتين. إن إعادة امتصاص الأمونيا في عملية التنفس الضوئي هو الدور الرئيسي للبلاستيدات الخضراء GS ، وساعدت البلاستيدات الخضراء GS على امتصاص النيتروجين في البلاستيدات الخضراء من YL [55]. تم تنظيم GS هنا ، وزادت معظم محتويات الأحماض الأمينية ، مما يشير إلى أن GS لعبت دورًا مهمًا في العملية التي يعمل بها GABA كجزيء إشارة عندما تتعرض النباتات للإجهاد البارد. يحفز سينثيز السيستين تخليق السيستين من O-acetylserine و disulfides ، والذي يعمل بمثابة الأحماض الأمينية الوحيدة التي تحتوي على روابط ثاني كبريتيد (S – S) التي تحمي البيئات الخلوية من الإجهاد التأكسدي [55]. قد يترافق سينثاز السيستين وسينثاز سبيرميدين مع ارتفاع نشاط المرافقة الجزيئي والمرافق الجزيئي وانخفاض الإجهاد التأكسدي [56]. في هذه الدراسة ، زادت محتويات السيستين والسبيرميدين بشكل ملحوظ ولكن لا توجد فروق بين العلاج T4 و T3 ، مما يشير إلى وجود آليات تنظيمية استجابة للسيستين والسبيرميدين وتشمل كلا من مستويات النسخ وما بعد الترجمة (الشكل 8 أ).

تأثير تطبيق GABA الخارجي عند درجة حرارة منخفضة على (أ) DAPs و (ب) تحليل RT-qPCR للجينات المتعلقة باستقلاب الأحماض الأمينية ودورة ASA / الجلوتاثيون. تم حساب وفرة النسخة وفقًا للاختلاف في قيم عتبة الدورة بين الجين المستهدف و β-أكتين النصوص تطبيعها طريقة 2 −ΔΔCT. تم تعيين مستويات mRNA للجينات في أوراق الشاي عند 0 ساعة على أنها 1.0. تمثل البيانات القيمة المتوسطة ± الانحراف المعياري. الوسائل ذات الحروف المختلفة تختلف اختلافًا كبيرًا عن بعضها البعض (ص ≤ 0.05). الاختصارات: ASA1: anthranilate synthase وحدة ألفا الفرعية 1 سم 2: chorismate mutase 2 GGAT2: الجلوتامات - غليوكسيلات أمينوترانسفيراز 2-مثل GLN1-4: إنزيم الجلوتامين 1-4 GPX7: الجلوتاثيون بيروكسيديز 7 GSTF10: الجلوتاثيون S- ترانسفيراز PHI 10 GSTF9: الجلوتاثيون S- ترانسفيراز PHI 9 LAP2: بروتين عائلة Cytosol aminopeptidase LGALDH: نازعة هيدروجين الجالاكتوز MDAR5: اختزال مونوديهيدرو أسكوربات 5 ، يشبه البلاستيك الأخضر METK4: إس-أدينوسيل ميثيونين سينثيتاز 4 PGK3: سلائف كيناز الفوسفوجليسيرات RPE: ريبولوز-5-فوسفات-3-إبيميراز SK1: شيكيمات كيناز 1 TKL-2: ترانسكيتولاز 2

تنتج العملية الخلوية والإجهاد في المختبر ASA ، وهي خطوة في مسار التخليق الحيوي والتي تتمثل في تحفيز الناتج المحلي الإجمالي-مانوز -3 ′ ، 5′-ثنائي إيزوميراز (GME) بين الناتج المحلي الإجمالي-الجالاكتوز و الناتج المحلي الإجمالي-المانوز [57]. يُظهر السبانخ L-galactose dehydrogenase (L-GalDH) تثبيطًا عكسيًا بواسطة AsA ، المنتج النهائي لمسار التخليق الحيوي [58]. يلعب AsA peroxidase (APX) دورًا رئيسيًا في الخلية H2ا2 الأيض. كان لدى GME و L-GalDH و leucyl amino peptidase تعبير أقل في نباتات الشاي ، ولكن أظهر APX و glutathione S-transferase و glutathione اتجاهًا معاكسًا (الشكل 8 أ) ، مما يعني أن تطبيق GABA الخارجي قد ينظم استقلاب ASA والجلوتاثيون بآليات مختلفة . تم تحديد تعبيرات الجينات الحساسة في استقلاب الأحماض الأمينية ودورة ASA / الجلوتاثيون باستخدام RT-qPCR (الشكل 8 ب) وكانت متوافقة مع DAPs ذات الصلة.

دورة TCA ودورة الجليوكسيلات وتثبيت الكربون في أعضاء التمثيل الضوئي وتحويل GABA و GABA الخارجي عند درجة حرارة منخفضة

تتضمن دورة TCA مقاربات مهمة لزراعة الأحماض الأمينية الاصطناعية وإمدادات الطاقة ومسار الحركة البيولوجية المختلفة [59]. يحفز Malate dehydrogenase (MDH) تأثير NAD + على أكسدة NADH لحمض الماليك الذي تم استنساخه في مصفوفة الميتوكوندريا خلال دورة TCA [60]. يمكن للضغوط البيئية بما في ذلك الجفاف والحرارة والملوحة والألمنيوم أن تقلل من مستوى MDH في أنواع نباتية مختلفة [61،62،63]. أدى تطبيق GABA الخارجي عند درجة حرارة منخفضة إلى انخفاض مستوى MDH مقارنةً بالتحكم ، مما يشير إلى أن GABA الخارجي قد حسّن من انخفاض درجة الحرارة المنخفضة في MDH لتحفيز الذكور المثبط إلى oxaloacetate أثناء استقلاب الذكور. أظهرت جميع DAPs في دورة TCA تنظيمًا أكبر للأسفل في المعالجة T4 مقارنةً بـ T3 (الشكل 9 أ).

تأثير تطبيق GABA الخارجي عند درجة حرارة منخفضة على (أ) DAPs و (ب) تحليل RT-qPCR للجينات المتعلقة بدورة TCA ودورة الجليوكسيلات وتثبيت الكربون في الكائنات الضوئية. تم حساب وفرة النسخة وفقًا للاختلاف في قيم عتبة الدورة بين الجين المستهدف و β-أكتين النصوص تطبيعها طريقة 2 −ΔΔCT. تم تعيين مستويات mRNA للجينات في أوراق الشاي عند 0 ساعة على أنها 1.0. تمثل البيانات القيمة المتوسطة ± الانحراف المعياري. الوسائل ذات الحروف المختلفة تختلف اختلافًا كبيرًا عن بعضها البعض (ص ≤ 0.05). الاختصارات: AGT1: ألانين-جليوكسيلات ناقلة أمين FBA2: ألدولاز الفركتوز ثنائي الفوسفات 2 GAPB: وحدة فرعية نازعة الهيدروجين ب glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase B GDH3: نازعة هيدروجين الجلوتامات 3 GGAT2: الجلوتامات - غليوكسيلات أمينوترانسفيراز 2-مثل GLDP2: جلايسين ديكاربوكسيلاز P- بروتين 2 GLO1: جليوكسالاز NADP-ME4: إنزيم NADP-malic 4 PDH-E1: بيروفات ديهيدروجينيز E1 PMDH1: نازعة هيدروجين البيروكسيسومال NAD- مالات 1 RBCL: وحدة فرعية كبيرة ribulose-1،5-bisphosphate carboxylase / Oxygenase كرات الدم الحمراء - 2 ب: سلسلة كربوكسيلاز ثنائي فوسفات الريبولوز الصغيرة 2 ب SDH1–1: نازعة هيدروجين السكسينات 1-1

بالإضافة إلى ذلك ، يشارك MDH في تصنيع الأحماض الأمينية بسبب تفاعلات حمض الماليك وحمض الخليك وحمض الأسبارتيك [64]. مع انخفاض معنوي في MDH ونزعة هيدروجين السكسينات وزيادة حمض الأسبارتيك ، ارتفعت محتويات ثريونين ، إيزولوسين ، ليسين ، ألانين ، فالين وسيرين مع تطبيق GABA الخارجي عند درجة حرارة منخفضة. تم الإبلاغ عن أن مستويات الألانين والفالين والسيرين تأثرت بتحفيز GABA الداخلي المرتفع تحت الضغوط اللاأحيائية: عشب برمودا تحت الإجهاد الحراري [65] والتبغ تحت الملح [66]. اعتبرت تحويلة GABA جزءًا من دورة TCA أثناء التنفس [67،68،69] ، وهو أمر مهم أيضًا في استقلاب الكربون والنيتروجين الأولي [70]. أدت زيادة GABA إلى تعزيز تراكم مادة الألانين ، والتي دخلت عملية التمثيل الغذائي للبرولين ودورة TCA. تمت زيادة جميع محتويات الأحماض الأمينية باستثناء الجلايسين عن طريق ارتفاع GABA عند درجة حرارة منخفضة ، مما يشير إلى أن GABA يزيد من استقلاب الكربون والنيتروجين. ومع ذلك ، فإن البروتينات المتعلقة بتحويلة GABA لم تظهر أي تغيرات كبيرة ، ولكن تغيرت سلائف GABA ونشاط إنزيم استقلاب GABA بشكل واضح.

تم اكتشاف دورة الجليوكسيلات لأول مرة في الكائنات الحية الدقيقة ، والتي وفرت ركائز لعمليات التخليق الحيوي والتنفس [71]. بالإضافة إلى الدهون ، تعد دورة الجليوكسيلات مصدرًا آخر للكربون ضروريًا للنمو بعد الإنبات [72]. تم تنظيم معظم البروتينات المشاركة في دورة الجليوكسيلات استجابةً لدرجة الحرارة المنخفضة باستخدام GABA الخارجي مقارنةً بالتحكم. علاوة على ذلك ، يمكن أن يخفف GABA الخارجي الضرر البارد للنظام الضوئي الثاني ، والذي كان حاسمًا في عملية التمثيل الغذائي للكربون [73]. هناك العديد من جزيئات الإشارة ، مثل النترات والأمونيوم والسكر والأحماض الأمينية والأحماض العضوية ، وتحتوي أيضًا على تفاعلات بين استقلاب الكربون والنيتروجين [74]. يساهم امتصاص النيتروجين والتمثيل الغذائي في عملية التمثيل الغذائي للكربون لأنه يتطلب هياكل عظمية من الكربون ، وتقليل الطاقة ، و ATP ، ومخففات ، وناقلات مشتركة. [73 ، 75 ، 76 ، 77]. قد تكون سيطرتهم مرتبطة بشكل وثيق ومنسقة على مستوى التعبير الجيني [78]. ومع ذلك ، تم فقط تنظيم aminomethyl transferase و fructose-bisphosphate aldolases (FBAs) في دورة TCA ، أيض الغليوكسيلات و dicarboxylate ، وتثبيت الكربون في الكائنات الحية الضوئية في المعالجة T4 مقارنة بـ T3. تم تغيير ألدولاسات الفركتوز 1.6-بيسفوسفات ، والتي تعتبر مهمة في دورة كالفين بنسون (CBC) ، بشكل كبير عندما تعاني شتلات الطماطم من ضغوط الحرارة / البرودة [79]. قد يعني هذا أن تطبيق GABA الخارجي يمكن أن يحسن التمثيل الضوئي لتنظيم استجابة درجات الحرارة المنخفضة من خلاله FBA نشاط التعبير والإنزيم.

تشير الأدلة المذكورة أعلاه إلى أنه ، كجزيء إشارة ، ينظم GABA دورة الجليوكسيلات ، ودورة TCA وتثبيت الكربون في استقلاب عضو التمثيل الضوئي بطريقة معقدة ، خاصة في دورة الكربون والنيتروجين. سيكون من المثير للاهتمام تحديد كيفية استجابة نباتات الشاي لدرجة الحرارة المنخفضة عبر آليات مختلفة وكيف يؤثر جزيء الإشارة GABA على آليات التشغيل. تم تحديد التعبير النسبي للعديد من الجينات في دورة TCA ودورة الجليوكسيلات وتثبيت الكربون في كائنات التمثيل الضوئي بواسطة RT-qPCR (الشكل 9 ب) وكان نمط التعبير عن الجينات مشابهًا لاستجابة DAPs ذات الصلة.

مسار فوسفات البنتوز المؤكسد واستقلاب البيورين و GABA الخارجي عند درجة حرارة منخفضة

يتم اشتقاق الطاقة والوسائط الأيضية في التخليق الحيوي بشكل أساسي من مسار أكسدة البنتوز. ومع ذلك ، هناك حاجة إلى مزيد من التفاصيل حول كيفية المسار وتأثيراته على العمليات الأخرى في النباتات. النترات هي المصدر الرئيسي للنيتروجين الذي تحتاجه النباتات ، ويؤثر موقع امتصاص النترات بشكل كبير على ميزانية الطاقة النباتية [73]. هذا يعني أن تطبيق GABA الخارجي يمكن أن يؤثر على ميزانية الطاقة في نباتات الشاي. تم تنظيم FBA فقط في مسار فوسفات البنتوز المؤكسد في المعاملة T4 مقارنة بـ T3 هنا. لو وآخرون. [80] ذكرت أن كل شيء FBA الجينات في نبات الأرابيدوبسيس thaliana، إلا AtFBA6، تم تنظيمها استجابةً للإجهاد البارد. ينشأ الهيكل الكربوني لمسار تخليق الأحماض الأمينية من قطاعات مختلفة من المسار التنفسي. بعض الجذور في مسار فوسفات البنتوز المؤكسد (أو ، في الضوء ، CBC) وتحلل السكر (Ery4P و PEP لتخليق الأحماض الأمينية العطرية) ، وبعضها ينبع من المنتج النهائي لتحلل السكر (البيروفات للألانين) والأحماض العضوية الأخرى من دورة TCA [73].بالنسبة للعلاج T4 مقارنة بـ T3 ، لم يكن FBA فقط في دورة تحلل السكر ولكن أيضًا في CBC ، FBA2 و FBA3 تم تنظيم الجينات ، لكن DAPs في دورة TCA كانت منخفضة التنظيم. هناك حاجة إلى اختبار كيفية تأثير تطبيق GABA الخارجي في نباتات الشاي على مسار التنفس للتخليق الحيوي للأحماض الأمينية من خلال المسار الوراثي العكسي تحت درجة حرارة منخفضة.

يتم إنتاج نيوكليوتيدات البيورين من خلال طريقين متميزين في النباتات: مسارات de novo و salvage. يستخدم تخليق de novo 5-phosphoribosyl-1-pyrophosphate و aspartate و glycine و glutamine و HCO 3− و 10-formyltetrahydrofolateas لبنات البناء ، والتي يمكن العثور عليها في جميع النباتات ، مثل أوراق الشاي ، ومع ذلك ، فإن مسارات الإنقاذ أكثر متنوعة وأقل فهمًا جيدًا [81 ، 82]. تولد نباتات الشاي مركبات نيتروجين خاصة بما في ذلك الثيانين والكافيين وقد تمت دراسة تأثيرها على صحة الإنسان بالتفصيل [83]. من أجل مقاومة الحيوانات العاشبة ومسببات الأمراض ، فإن البراعم الصغيرة تتراكم الكافيين ويمكن التعامل مع الأوراق كدفاع كيميائي للأنسجة الرخوة الصغيرة [84]. تم تنظيم جميع DAPs في استقلاب البيورين ، باستثناء ureidoglycolate amidohydrolase (الشكل 10 أ).

تأثير تطبيق GABA الخارجي عند درجة حرارة منخفضة على (أ) DAPs و (ب) تحليل RT-qPCR للجينات المتعلقة بمسار فوسفات البنتوز المؤكسد واستقلاب البيورين. تم حساب وفرة النسخة وفقًا للاختلاف في قيم عتبة الدورة بين الجين المستهدف و β-أكتين النصوص تطبيعها طريقة 2 −ΔΔCT. تم تعيين مستويات mRNA للجينات في أوراق الشاي عند 0 ساعة على أنها 1.0. تمثل البيانات القيمة المتوسطة ± الانحراف المعياري. الوسائل ذات الحروف المختلفة تختلف اختلافًا كبيرًا عن بعضها البعض (ص ≤ 0.05). الاختصارات: ALDH1: ألدهيد ديهيدروجينيز CYFBP: الفركتوز -1،6-بيسفوسفاتيز FBA3: الفركتوز -1 ، 6-ثنائي فوسفات الألدولاز

وبالتالي ، تشير الأدلة إلى أن تطبيق GABA الخارجي إما بشكل مباشر أو غير مباشر حفز التدفق في الأحماض الأمينية والتخليق الحيوي للكافيين ونظم ميزانية الطاقة النباتية. أثر هذا على مقاومة البرد في نباتات الشاي ونوعية نكهة الشاي من خلال مسار فوسفات البنتوز المؤكسد وأيض البيورين. تم اختيار الجينات الرئيسية في مسار فوسفات البنتوز المؤكسد واستقلاب البيورين لـ RT-qPCR ، مما أظهر أن طريقة التعبير عن الجينات كانت مشابهة لتلك الخاصة بـ DAPs ذات الصلة (الشكل 10 ب). قبل كل شيء ، تم تلخيص تأثيرات GABA الخارجية عند درجة حرارة منخفضة على المؤشر الفسيولوجي و DAPs في مسارات التمثيل الغذائي ، في الشكل 11.

تأثير GABA الخارجية عند درجة حرارة منخفضة على المؤشر الفسيولوجي و DAPs في مسارات التمثيل الغذائي. نماذج من المؤشر الفسيولوجي ومسارات الأيض المحتملة بواسطة GABA الخارجية مقارنة بتلك التي لا تحتوي على GABA تحت درجة حرارة منخفضة في نباتات الشاي. لم يكن للأنشطة المضادة للأكسدة فرق معنوي (أخضر) ، زادت محتويات البوليامين بشكل طفيف (أزرق) ، بينما تأثر المؤشر الآخر ومسارات التمثيل الغذائي أعلاه بـ GABA الخارجي (أحمر)


مناقشة

يعد تحديد المواد الكيميائية النباتية في المواد العشبية خطوة حاسمة خلال عملية تحليل بيولوجيا النظام. غالبًا ما تخضع المواد العشبية للاستخراج و / أو التركيز و / أو التنقية ، مما يؤدي إلى تغيير التركيبات الكيميائية النباتية. قد لا يتم استخدام البيانات الكيميائية النباتية من قواعد البيانات الحالية (على سبيل المثال ، TCMSP ، http://tcmspw.com/tcmsp.php TCMID ، http://www.megabionet.org/tcmid/) مباشرة للتحقيق في بيولوجيا النظام. يجب أن تكون الطرق الإضافية لتحديد المواد الكيميائية النباتية ، مثل UPLC-Q-TOF / MS ، أداة تكميلية للحصول على نتائج أكثر دقة للتركيبات الكيميائية النباتية (Shen et al. ، 2013). في العمل الحالي ، تم تحديد سلسلة من جليكوسيدات الفلافونويد والسابونين من مستخلص SZJ ، حيث مشتقات السبينوزين بما في ذلك 6 & # x2019 & # x2019 & # x2019-vanilloylspinosin، 6 & # x2019 & # x2019 & # x2019-para-hydroxylbenzoylspinosin & # 6 & x2019 & # 6 & x2019 # x2019-sinapoylspinosin، 6 & # x2019 & # x2019 & # x2019-para-coumaroylspinosin، 6 & # x2019 & # x2019 & # x2019-feruloyspinosin، 6 & # x2019 & # x2019 & # x2019 - (-) - phaseoylspinosin -2019 & # & # -2019 feruloylspinosin نادر في الأنواع النباتية الأخرى. تم الإبلاغ عن الدراسات حول الأنشطة الحيوية والأهداف الفعالة بشكل سيئ لدرجة أنه لا توجد بيانات كافية لتحليل بيولوجيا النظام. بالإضافة إلى ذلك ، فإن هياكلها الكيميائية معقدة وتحتوي على مراكز متعددة الحلزونات تشكل تحديًا كبيرًا للحصول على الأهداف المحتملة من خلال تقنية الصيد الافتراضي العكسي. قد يأخذ تحليل بيولوجيا النظام التقليدي استراتيجية فحص ADME (الامتصاص والتوزيع والتمثيل الغذائي والإفراز) التي قد تستبعد هذه الجليكوزيدات مع التوافر الحيوي الفموي المنخفض والتشابه المنخفض مع الأدوية (Yue et al.، 2017a Yue et al.، & # xa02017b). على سبيل المثال ، الجينسنوسيدات هي المواد الكيميائية النباتية المهيمنة في الجينسنغ ويُعتقد أنها تساهم في أنشطتها الحيوية المتعددة (Ru et al. ، 2015 Kim et al. ، 2017). ومع ذلك ، فإن استراتيجية التحليل المذكورة أعلاه ، أي فحص ADME ، ستستبعد الجينسنوسيدات إلى جانب مساهماتها في الفعالية عند إجراء بحث منهجي عن الجينسنغ. لذلك ، فإن هذه الاستراتيجية التحليلية غير مكتملة وليست منهجية. في الواقع ، لقد ثبت جيدًا أن مستقلبات الجينسنوسيدات هي المسؤولة عن الأنشطة الحيوية المحددة (Chen et al. ، 2018 Kim ، 2018). وبالمثل ، أشار نهج المعلومات الكيميائية والمعلوماتية الدوائية إلى أن jujubogenin كان GABA الفعال.أ ناهض ، لا jujuboside A ولا jujuboside B (تشين ، 2009). تلعب ميكروبات الأمعاء دورًا مهمًا في تفضيل تحول المواد الكيميائية النباتية إلى مستقلبات تتمتع بالنشاط البيولوجي (Dey ، 2019). ونتيجة لذلك ، فإن الاستراتيجية التي تنطوي على مستقلبات الجليكوسيدات في بيئة الجهاز الهضمي (على سبيل المثال ، ميكروبات الأمعاء) ستكون نهجًا أكثر منطقية لفهم الفعالية الفعلية وآلية المواد العشبية التي تعتبر فيها الجليكوسيدات هي المكونات النشطة الرئيسية.

غاباأ المستقبلات عبارة عن قنوات كلوريد وتتكون من عدة فئات فرعية (& # x3b1 ، & # x3b2 ، & # x3b3 ، & # x3b4 ، و & # x3f5) (Olsen and Sieghart ، 2008). يلعب ناقل GABAergic العصبي دورًا مهمًا في حالة القلق. أظهرت الدراسات السابقة أن نقص GABAأ لوحظت المستقبلات والحد من انتقال GABA في الأشخاص الذين يعانون من أعراض تشبه القلق (Horowski and Dorow، 2002 Nutt and Malizia، 2004 Hasler et al.، 2008). في المقابل ، التعديل الإيجابي لـ GABAأ أظهرت مستقبلات وتعزيز انتقال GABA تأثيرات مزيل القلق. تقلل البنزوديازيبينات الكلاسيكية من القلق من خلال التفاعل مع GABAأ مستقبلات عبر موقع ربط البنزوديازيبين ، الموجود في واجهة & # x3b11 ، & # x3b12 ، & # x3b13 ، أو & # x3b15 والوحدات الفرعية & # x3b3 من GABAأ مستقبلات (M & # xf6hler ، 2012). فئات أخرى من المركبات ، GABA ، الباربيتورات ، والكحول يمكن أن تعمل أيضًا في مواقع ربط البنزوديازيبين المختلفة لزيادة فتح قناة الكلوريد مما يؤدي إلى تعزيز الانتقال المشبكي المثبط (Harris، 1990 Schousboe and Redburn، 1995). اقترحت نتائج دراسة بيولوجيا نظامنا GABAأ تشوير المستقبلات هو مسار مهم ينطوي على تأثير مزيل القلق لـ SZJ. في الواقع ، وجدت دراسة دوائية أن السبينوسين ، وهو أحد أهم مركبات الفلافونويد C-glycoside في SZJ ، له تأثيرات شبيهة بمزيل القلق. عبر تعديل GABAأ ومستقبلات 5-HT (Liu et al. ، 2015). وبالمثل ، تم الإبلاغ عن 6 & # x2032 & # x2032 & # x2032-feruloylspinosin و spinosin لتعزيز التعبير عن GABRA1 و GABRA5 mRNA بشكل كبير في الخلايا العصبية الحصينية للجرذان (Qiao et al. ، 2016). بالإضافة إلى ذلك ، فقد وجد أن تحفيز jujuboside A عند 50 & # xb5g / mL يمكن أن يزيد من مستويات نسخ mRNA لـ GABRA1 و GABRA5 و GABRB1 و GABRB2 في الخلايا العصبية الحُصينية (You et al. ، 2010 Wang et al. ، 2015) ) ومع ذلك ، فإن التحفيز لفترة طويلة من jujuboside A بجرعة عالية من 100 & # xb5g / mL يؤدي إلى انخفاض تعبير GABRA1 و GABRB2 mRNAs (You et al. ، 2010). تشير هذه النتائج إلى تأثير تعديل ثنائي الاتجاه لـ SZJ على GABRA1 و GABA الأخرىأ مستقبلات. كانت هذه الفوائد مماثلة لما وجدناه في هذا العمل ، أي استخراج SZJ مستوى مرنا المحسن من GABRA1 في non-H2ا2 عالجت خلايا SH-SY5Y ، لكنها تمنع H2ا2- الإفراط في التعبير الناجم عن GABRA1. لذلك ، بالدمج مع نتائج الأدبيات ونتائجنا ، اقترح أن SZJ أظهر تأثيرات مزيل القلق من خلال تعديل GABAأ المستقبلات ، التي قد يلعب فيها التعديل ثنائي الاتجاه لـ GABRA1 دورًا مهمًا.

لقد ثبت جيدًا أن تغيير السلوكيات المختلفة في اضطرابات القلق بما في ذلك الشهية والمزاج والنوم والوظيفة المعرفية قد تم ربطه بنظام هرمون السيروتونين (Liu Y. et al.، 2018 Liu et al.، 2019). تنتشر مستقبلات السيروتونين في جميع أنحاء الجهاز العصبي والمحيط ، ومن المحتمل أن تتحكم في النقل العصبي لهرمون السيروتونين في جميع أنحاء الدماغ والنشاط العصبي للتخفيف من الاضطرابات العصبية والنفسية (أوكازاوا وآخرون ، 1999). بشكل عام ، يمكن أن يؤدي تنشيط مستقبلات HTR1A و HTR2A إلى تأثيرات مزيلة للقلق ، بينما يؤدي تعطيلها إلى زيادة السلوكيات الشبيهة بالقلق (Clinard et al. ، 2015 Spiacci et al. ، 2016). تم التعرف أيضًا على مشاركة مستقبلات 5-HT الأخرى بما في ذلك HTR1B و HTR1B و HTR2C في آليات القلق (Graeff et al. ، 1996 Griebel et al. ، 1997 McCorvy and Roth ، 2015). وبالمثل ، وجد تحليل بيولوجيا نظامنا أن مسار المشابك السيروتونيني كان سائدًا في آلية تأثيرات مزيل القلق لمستخلص SZJ ، حيث شاركت أنواع فرعية مختلفة من مستقبلات 5-HT. بشكل ملحوظ ، مثل نفس التأثير على GABRA1 ، أظهر مستخلص SZJ أيضًا تعديلًا ثنائي الاتجاه على HTR1A و HTR2A في اختبار RT-qPCR الخاص بنا. اقترحت الدراسات الجينية في النماذج الحيوانية أن السلوك الشبيه بالقلق يمكن أن يزداد عندما يتم التخلص من وظيفة HTR1A أو الإفراط في التعبير عنها (Overstreet et al. ، 2003). ومن ثم ، اقترحت هذه النتائج تورط تعديل مسار المشابك السيروتونيني ، وتحديداً التعديل ثنائي الاتجاه لـ HTR1A و HTR2A في تأثيرات مزيل القلق لـ SZJ.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم التعبير عن مستقبلات القنب (CNR) على نطاق واسع في مناطق الجهاز العصبي وقد وُجد أنها مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بسلوك القلق (أكيراف ، 2011). لقد تم توضيح أن endocannabinoid (eCB) يقلل من إطلاق السيروتونين في الجهاز العصبي المركزي ويزيد من تعبير ووظيفة HTR1A في الحُصين. عبر تفعيل CNR1 (حاج دهمان وشين ، 2011 باتيل وآخرون ، 2017). بخلاف CNR1 ، يمكن لنظام eCB أن يمارس إجراءات على أهداف أخرى بما في ذلك CNR2 ، أو مستقبلات الفانيليا المحتملة من النوع 1 (TRPV1) ، أو انزيمات الأكسدة الحلقية -2 (COX2) للمشاركة في تحسين القلق (باتيل وآخرون ، 2017). بالإضافة إلى ذلك ، تم اقتراح بروتين ربط العناصر الدوري المستجيب لـ AMP (CREB) ليكون حاسمًا لدور HTR1A في تعديل السلوكيات المرتبطة بالقلق. عبر وسيط اللدونة الهيكلية الحصين (Zhang J. et al. ، 2016). ومن المثير للاهتمام أن هذا التحليل المنهجي أظهر أن المواد الكيميائية النباتية في مستخلصات SZJ من المحتمل أن تعمل على الأهداف المذكورة أعلاه بما في ذلك CNR1 و CNR2 و TRPV1 و COX2 و CREB. تشير هذه النتائج ، إلى حد ما ، إلى أن آلية عمل SZJ في مكافحة القلق قد تشمل أيضًا تلك المسارات / الأهداف التي تعدل بشكل غير مباشر أنظمة eCB و serotoninergic. يجب إيلاء المزيد من الاهتمام لتلك الأهداف / المسارات في مزيد من الدراسات التجريبية حول آثار مزيل القلق من SZJ.

المواد الكيميائية النباتية في الأدوية العشبية هي الأساس الجوهري لعملها الدوائي. تعتبر المواد الكيميائية النباتية ذات النشاط الحيوي الجيد والمحتوى العالي من العلامات الكيميائية في مراقبة جودة الأدوية العشبية. يتم استخدام Jujuboside A و spinosin لعلامات الجودة لعقار SZJ الخام في دستور الأدوية الصيني (إصدار 2020). بدمج النتائج من تقارير الأدب (Han et al. ، 2009 Abdoul-Azize ، 2016) ونتائجنا ، يبدو أن تعديلات أنظمة GABAergic و serotoninergic هي الآليات الرئيسية لـ SZJ التي تمارس تأثيرات مزيل القلق ، فضلاً عن الفعالية التقليدية لتغذية القلب و تهدئة العقل. بناءً على ذلك ، قمنا بتلخيص الشبكات الفرعية لمسار المواد الكيميائية النباتية والأهداف لمسارات المشابك GABAergic و serotoninergic. كما هو مبين في الشكل 7 ، فقد أظهر أن مستقلبات جليكوسيدات C (سبينوسين ، إلخ) و jujubosides (jujuboside A ، إلخ) بما في ذلك apigenin و kaempferol و naringenin و genkwanin و jujubogenin كانت متورطة في تعديل مسارات المشابك GABAergic و serotoninergic . توفر النتيجة دليلاً إضافيًا لدعم أن جليكوسيدات C و jujubosides مسؤولة عن تأثيرات مزيل القلق لـ SZJ ، وهي تدعم jujuboside A و spinosin كواسمات كيميائية لمراقبة جودة SZJ ومستحضراتها. بالإضافة إلى جليكوسيدات C و jujubosides ، لوحظ أيضًا تورط حمض التريتربينيك (على سبيل المثال ، حمض البيتولينيك) والقلويد (zizyphusine) في تعديل مسارات المشبك GABAergic و serotoninergic. على وجه التحديد ، حمض البتيولينيك هو وظيفة لنظام GABAergic المعدل عبر أنواع فرعية متعددة من GABAأ المستقبلات ، في حين أن zizyphusine هو وظيفة لنظام تعديل السيروتونين عبر أنواع فرعية متعددة من مستقبلات 5-HT. على وجه الخصوص ، تم الإبلاغ عن أن zizyphusine تم تحديده كأحد المكونات الرئيسية في SZJ من خلال تحليل المكون الرئيسي (Sun et al. ، 2014). ووفقًا للسجلات في TCMIP ، فإن zizyphusine مشتق حصريًا من عناب Ziziphus (الفاكهة أو البذور) ، وتوافرها الحيوي ومدى تشابهها مع الأدوية أفضل بكثير من جليكوسيدات C و jujubosides. توصي هذه النتائج بأن مشاركة zizyphusine في مراقبة جودة مستخلص SZJ والإجراءات الدوائية في تأثير مزيل القلق تستحق التحقيق في المستقبل. نظرًا لضعف الدراسة الدوائية لـ zizyphusine في الوقت الحالي ، يمكن إيلاء المزيد من الاهتمام للبحث والتطوير لعقار zizyphusine كعقار طبيعي محتمل مضاد للقلق.

الشكل 7 تم استخلاص المواد الكيميائية النباتية - الأهداف - المسارات الفرعية للشبكات الفرعية لمشابك هرمون السيروتونين (أ) ومسارات جابايرجيك (ب). تم تطبيق Cytoscape (الإصدار 3.6.1) لإنشاء الشبكات الفرعية.

هناك بعض القيود على بحثنا الحالي. أولاً ، لم نجري الاختبار السلوكي لتأكيد التأثير الشبيه بمزيل القلق لـ SZJ. تم استنتاج هذه الفائدة من SZJ على أساس دراسات الديناميكا الدوائية السابقة ، بالإضافة إلى خبرة الممارسة السريرية للطب التقليدي. لنا في المختبر تقييم تعبير mRNA لـ GABAأ ومستقبلات 5-HT تستخدم فقط تركيزًا واحدًا من مستخلص SZJ ، والذي يتوافق مع ما يقرب من 90 ٪ من صلاحية الخلية في فحص CellTiter-Glo. الاستفادة من النهج المتكامل لبيولوجيا النظام ، UPLC-Q-TOF / MS و RT-qPCR ، ساهم العمل الحالي في توضيح آلية العمل المحتملة المتضمنة في التأثير الشبيه بمزيل القلق لـ SZJ. ومع ذلك ، هناك ما يبرر إجراء مزيد من الدراسات قبل السريرية المتعمقة للتحقق من النتائج التي تم الحصول عليها من التحليل الحالي.


مكملات غابا

يتوفر حمض جاما أمينوبوتيريك حاليًا تجاريًا كمكمل غذائي ، طبيعي وصناعي. يتم إنشاء Natural GABA من خلال عملية تخمير تستخدم بكتيريا تسمى اكتوباكيللوس هيلغاردي.

يستهلكه الكثير من الناس للنوم بشكل أفضل وتقليل القلق. كما أنها مشهورة لدى الرياضيين ، حيث يبدو أنها تساهم في إنقاص الدهون وتنمية كتلة العضلات.

هذا لأنه ينتج زيادة مكثفة في هرمون النمو ، وهو أمر بالغ الأهمية للعضلات. بالإضافة إلى ذلك ، فهو يسمح بنوم أفضل ، وهو أمر يحتاجه أولئك الذين يمارسون كمال الأجسام.

ومع ذلك ، فإن استخدام هذا الملحق يخضع للجدل. يعتقد الكثيرون أن هناك نقصًا في الأدلة العلمية حول فوائدها.

بالإضافة إلى ذلك ، يبدو أنه من الصعب على GABA في الدم عبور الحاجز الدموي الدماغي للوصول إلى الدماغ. لذلك ، لا يمكن أن يعمل على الخلايا العصبية لجهازنا العصبي.


تأثير GABA-mimetic على التنكس العصبي وإمكانات التنكس العصبي

قدمت التجارب السلوكية الدعم لنشاط GABA المحاكي لمستخلص جذر اشواغاندا. يُعد التنكس العصبي GABAergic الناتج عن السمية الناتجة عن مضادات الذهان والإجهاد التأكسدي إحدى الآليات المسببة للمرض في الفيزيولوجيا المرضية لخلل الحركة المتأخر (Gunne et al. ، 1993) و GABA التي تظهر فعاليتها في تخفيف أعراض خلل الحركة المتأخر. قد يكون التأثير المفيد لمستخلص جذر اشواغاندا بسبب نشاطه المحاكي GABA. أشواغاندا ومكوناتها ومستقلبات مكوناتها تعزز نمو الأعصاب بعد تناولها لمدة 7 أيام.

أظهرت دراسة مثيرة للاهتمام أن تناول دواء withanoside IV عن طريق الفم يخفف من الخسائر المحورية والتغصنية والتشابك وعجز الذاكرة الناجم عن ببتيد الأميلويد A & # x003b2 (25 & # x0201335) في الفئران (Kuboyama et al ، 2006). بعد تناوله عن طريق الفم في الفئران ، تم استقلاب withanoside IV إلى Sominone ، مما أدى إلى انتعاش ملحوظ في neurites والمشابك العصبية ، كما عزز نمو المحوار والتشجير وتكوين المشابك. تم الحفاظ على هذه التأثيرات لمدة 7 أيام على الأقل بعد التوقف عن إعطاء دواء يثانوسيد الرابع. تشير هذه البيانات إلى أن withanoside IV ، ومستقلبه ، sominone ، قد يكون لهما فائدة سريرية كأدوية مضادة للذهن.

وجد فريق آخر أن مستخلص الميثانول من أشواغاندا (5 مجم / مل) زاد بشكل كبير من نسبة الخلايا التي تحتوي على نيوريت في خلايا الورم الأرومي العصبي البشري SK-N-SH. كان تأثير المستخلص يعتمد على الجرعة والوقت. تم العثور على مستويات مرنا للواسمات التغصنية MAP2 و PSD-95 بواسطة RT-PCR زيادة ملحوظة عن طريق العلاج بالمستخلص. أظهرت الكيمياء الخلوية المناعية التعبير المحدد لـ MAP2 في نيريتس ممتدة بالمستخلص. تشير هذه النتائج إلى أن مستخلص الميثانول لأشواغاندا يعزز تكوين التشعبات (Kulkarni et al. ، 1993).


سمية الألمنيوم وتحمله في النبات: مراجعة

سمية الألومنيوم (Al) هي واحدة من أكبر مشاكل الإجهاد اللاأحيائي في جميع أنحاء العالم حيث توجد التربة الحمضية. يظهر Al تأثيرًا سامًا بين درجة حموضة التربة 4.5 و 5.5. تثبيط نمو الجذور هو أكثر أعراض سمية Al في النباتات رهيبة. تؤثر سمية الألومنيوم سلبًا على نمو النبات وتطوره مما يقلل في النهاية من المحصول. ومع ذلك ، فإن مدى السمية يعتمد على التركيب الوراثي للنبات ، أي أن النبات إما من النوع الحساس لـ Al أو من النوع المتسامح مع Al. تمتلك النباتات عدة آليات للتعامل مع التأثيرات السامة للألمنيوم والتي تشمل آلية الاستبعاد وآلية التحمل الداخلية. تناقش هذه المراجعة الآثار الضارة للألمنيوم على الجوانب المورفولوجية والتشريحية والفيزيائية والكيميائية الحيوية والجزيئية للنبات. تناقش هذه المراجعة أيضًا استراتيجيات تقليل التأثيرات السامة للألمنيوم في النبات ومختلف الجينات المستجيبة للألمنيوم والتي يمكن استخدامها في التلاعب الجيني لتحسين تنمية المحاصيل.

هذه معاينة لمحتوى الاشتراك ، والوصول عبر مؤسستك.


شاهد الفيديو: GABA Gamma-Amino-Butyric-Acid and GABA pharmacology فيديو جاااامد (أغسطس 2022).