Autophagie

Als Autophagie oder auch Autophagozytose wird der gezielte Abbau und die Verwertung von zelleigenen Bestandteilen bezeichnet. Hierbei werden sowohl kleine fehlgefaltete Proteine als auch ganze Organellen (s.: Mitoautophagie) verwertet. Der lysosomale Signalweg initiiert das Umschließen, Abbau und Recycling der zellulären Komponenten, inklusive alternder Proteine und Organellen, und fördert so das Überleben der Zelle. Autophagie wird durch physiologische Prozesse wie Entwickelung und Differenzierung als auch pathologische Prozesse wie Stress im allgemeinen, Infektionen, neurodegenerativen Erkrankungen, Krebs, Nährstoffmangel und Übergewicht ausgelöst.

Im Folgenden werden drei Hauptformen der Autophagie detaillierter erklärt: Makroautophagie, Mikroautophagie, and Mitophagie, zusammen mit Chaperon-vermittelter Autophagie (CMA). Makroautophagie ist der primäre Signalweg und initiiert die Isolation der cytoplasmatischen Ziele per Vesikel mit Doppelmembran – das Autophagosom. Das Autophagosom bewegt sich nun durch das Cytoplasma zu einem Lysosom und beide Organellen fusionieren. Im hierbei entstehenden Autolysosom wird der Inhalt über saure lysosomale Hydrolasen abgebaut.

Der Makroautophagie Signalweg umfasst mehr als 30 verschiedene Gene(autophagy-related genes,Atg). In Säugetieren regulieren Aminosäuren, Wachstumfaktoren und ROS die Aktivität von mTOR und AMPK. Beide sind elementar für die Regulierung der Autophagie durch hemmende Phosporylierung der Unc-51-Like Kinasen ULK1 und ULK2. ULK ist zusammen mit Atg13, Atg101 und FIP200 Teil eines Proteinkomplexes welcher Beclin-1 phosphoryliert und somit aktiviert. Die aktiven ULK und Beclin-1 Komplexe erkennen die Entstehung eines Phagophores, docken an und aktivieren weitere Komponenten der Autophagiemaschinerie.

Der Klasse III PI(3) Kinasekomplex vermittelt die Bildung der doppelten Biomembran. VPS34 phosphoryliert Phosphatidylinositol und bildet so phosphatidylinositol 3-phosphate (PtdIns(3)P) auf der Oberfläche der Phagophore. WIPI2B bindet PtdIns(3)P mit Hilfe des ATG12–ATG5-ATG16L1 (E3-like) Komplex an prenyliertes LC3. Die Ubiquitin ähnlichen Proteine ATG8 und ATG12 induzieren Vergrößerung und letztendlich die Schließung der Phagophor Membran. Die prenylierte Form von LC3, LC3II, unterstützt den Membranschluss und ermöglicht Anbindung spezieller Transport und adapter Proteine wie zum Beispiel Sequestosome-1/p62. Die beiden Proteine SNARE und UVRAG helfen dem fertigen Autophagosom mit einem Lysosom zu fusionieren. Nun werden Vesikelinhalte abgebaut und die Grundbausteine mittels Permeasen aus dem Vesikel freigegeben.

Als Mitophagie wird die selektive Zerlegung von Mitochondrien durch Autophagie bezeichnet. Oxidativer Stress und daraus resultierender Schaden lösen diesen Signalweg aus. Mitophagie verhindert den Zelltod durch Ansammlung zu vieler defekter Mitochondrien. NIX und der Regulator BNIP3 vermitteln zusammen mit PINK1 und Parkin Proteinen Mitophagie bei Säugern. Es können auch noch funktionsfähige Mitochondrien abgebaut werden.

Mikroautophagie beschreibt die direkte Umstülpung von cytoplasmatischem Marterial und Organellen, wie zum Beispiel Peroxisomen und deren Aufnahme ins Lysosom.

Bei der Chaperon-vermittelten Autophagie werden Proteine mit einem KFERQ-ähnlichen Motiv vom Chaperon erkannt und als Proteinkomplex zum Lysosom geführt, wo sie durch LAMP-2A ins Lysosom gelangen und abgebaut werden. Rezeptoren auf dem Lysosom erkennen den Komplex und nehmen ihn auf, das Hitzeschockportein Hsc70 entfaltet die importierten Proteine.

Für weitere Informationen, insbesondere über die Rolle von Autophagie bei Krankheiten besuchen Sie unsere Ressource Seite zum Thema.

Initiation

BECN1 - Beclin 1

Beclin-1 participates in the regulation of autophagy and has an important role in development, tumorigenesis, and neurodegeneration (Zhong et al., 2009 [PubMed 19270693]).[supplied by OMIM, Jul 2010].   More...
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ULK1 (Unc-51 Like Kinase 1 (C. Elegans)): ULK1 Antikörper ULK1 ELISA Kits ULK1 Proteine

Elongation and Closure

E2F1 (E2F Transcription Factor 1):

The protein encoded by this gene is a member of the E2F family of transcription factors. The E2F family plays a crucial role in the control of cell cycle and action of tumor suppressor proteins and is also a target of the transforming proteins of small DNA tumor viruses. The E2F proteins contain several evolutionally conserved domains found in most members of the family. These domains include a...   More...

PIK3C3 (Phosphoinositide-3-Kinase, Class 3):

Catalytic subunit of the PI3K complex that mediates formation of phosphatidylinositol 3-phosphate which plays a key role in initiation and...
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ATG12 (Autophagy Related 12): ATG12 Antikörper ATG12 ELISA Kits ATG12 Proteine
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MAP1LC3C (Microtubule-Associated Protein 1 Light Chain 3 gamma): MAP1LC3C Antikörper   MAP1LC3C Proteine

Cargo and Adaptor Proteins

SQSTM1 (Sequestosome 1):

This gene encodes a multifunctional protein that binds ubiquitin and regulates activation of the nuclear factor kappa-B (NF-kB) signaling pathway. The protein functions as a scaffolding/adaptor protein in concert with TNF receptor-associated factor 6 to mediate activation of NF-kB in response to upstream signals. Alternatively spliced transcript variants encoding either the same or different...   More...
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ATG3 (ATG3 Autophagy Related 3 Homolog (S. Cerevisiae)): ATG3 Antikörper ATG3 ELISA Kits ATG3 Proteine
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SLC39A1 - Solute Carrier Family 39 (Zinc Transporter), Member 1: SLC39A1 Antikörper SLC39A1 ELISA Kits SLC39A1 Proteine
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SLC39A4 - Solute Carrier Family 39 (Zinc Transporter), Member 4: SLC39A4 Antikörper SLC39A4 ELISA Kits SLC39A4 Proteine

Lysosome Fusion and Degradation

GSTT2 (Glutathione S-Transferase theta 2):

Conjugation of reduced glutathione to a wide number of exogenous and endogenous hydrophobic electrophiles. Has a sulfatase activity.   More...
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CCL3 (Chemokine (C-C Motif) Ligand 3): CCL3 Antikörper CCL3 ELISA Kits CCL3 Proteine
CXCL1 - Chemokine (C-X-C Motif) Ligand 1 (Melanoma Growth Stimulating Activity, Alpha): CXCL1 Antikörper CXCL1 ELISA Kits CXCL1 Proteine
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SH3GLB1 (SH3-Domain GRB2-Like B1 (Endophilin)):      
SH3GLB1 (SH3-Domain GRB2-Like Endophilin B1): SH3GLB1 Antikörper SH3GLB1 ELISA Kits SH3GLB1 Proteine

Regulation

CD44 (CD44):

The protein encoded by this gene is a cell-surface glycoprotein involved in cell-cell interactions, cell adhesion and migration. It is a receptor for hyaluronic acid (HA) and can also interact with other ligands, such as osteopontin, collagens, and matrix metalloproteinases (MMPs). This protein participates in a wide variety of cellular functions including lymphocyte activation, recirculation...   More...

INS - Insulin

After removal of the precursor signal peptide, proinsulin is post-translationally cleaved into three peptides: the B chain and A chain peptides,...

RAF1 (V-Raf-1 Murine Leukemia Viral Oncogene Homolog 1):

The members of the zinc fingers and homeoboxes gene family are nuclear homodimeric transcriptional repressors that interact with the A subunit of...
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BMI1 (BMI1 Polycomb Ring Finger Oncogene): BMI1 Antikörper BMI1 ELISA Kits BMI1 Proteine
CEBPB (CCAAT/enhancer Binding Protein (C/EBP), beta): CEBPB Antikörper CEBPB ELISA Kits CEBPB Proteine
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COL1A1 (Collagen, Type I, alpha 1): COL1A1 Antikörper COL1A1 ELISA Kits COL1A1 Proteine
COL3A1 (Collagen, Type III, alpha 1): COL3A1 Antikörper COL3A1 ELISA Kits COL3A1 Proteine
CDKN1A (Cyclin-Dependent Kinase Inhibitor 1A): CDKN1A Antikörper CDKN1A ELISA Kits CDKN1A Proteine
CDKN1A (Cyclin-Dependent Kinase Inhibitor 1A (p21, Cip1)): CDKN1A Antikörper CDKN1A ELISA Kits CDKN1A Proteine
CDKN1B (Cyclin-Dependent Kinase Inhibitor 1B (p27, Kip1)): CDKN1B Antikörper CDKN1B ELISA Kits CDKN1B Proteine
CDKN2A - Cyclin-Dependent Kinase Inhibitor 2A (Melanoma, P16, Inhibits CDK4): CDKN2A Antikörper    
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HRAS1 - Harvey Rat Sarcoma Virus Oncogene 1: HRAS1 Antikörper HRAS1 ELISA Kits HRAS1 Proteine
HMGA1 - High Mobility Group AT-Hook 1: HMGA1 Antikörper HMGA1 ELISA Kits HMGA1 Proteine
INHBA (Inhibin, beta A): INHBA Antikörper INHBA ELISA Kits INHBA Proteine
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IGF1 (Insulin-Like Growth Factor 1): IGF1 Antikörper IGF1 ELISA Kits IGF1 Proteine
IGF1R (Insulin-Like Growth Factor 1 Receptor): IGF1R Antikörper IGF1R ELISA Kits IGF1R Proteine
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IGFBP5 (Insulin-Like Growth Factor Binding Protein 5): IGFBP5 Antikörper IGFBP5 ELISA Kits IGFBP5 Proteine
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IGF1R (Insulin-Like Growth Factor I Receptor): IGF1R Antikörper IGF1R ELISA Kits  
JUN - C-JUN: JUN Antikörper JUN ELISA Kits JUN Proteine
p38 (MAP kinase p38): p38 Antikörper p38 ELISA Kits  
MMP14 (Matrix Metallopeptidase 14 (Membrane-inserted)): MMP14 Antikörper MMP14 ELISA Kits MMP14 Proteine
MDM2 (Mdm2 P53 Binding Protein Homolog): MDM2 Antikörper MDM2 ELISA Kits  
MDM2 (Mdm2 P53 Binding Protein Homolog (Mouse)):   MDM2 ELISA Kits  
MDM2 (Mdm2, p53 E3 Ubiquitin Protein Ligase Homolog (Mouse)): MDM2 Antikörper MDM2 ELISA Kits MDM2 Proteine
FRAP1 - MTOR: FRAP1 Antikörper FRAP1 ELISA Kits FRAP1 Proteine
MAPK1 - ERK2: MAPK1 Antikörper MAPK1 ELISA Kits MAPK1 Proteine
MAPK14 (Mitogen-Activated Protein Kinase 14): MAPK14 Antikörper MAPK14 ELISA Kits MAPK14 Proteine
MAP2K1 (Mitogen-Activated Protein Kinase Kinase 1): MAP2K1 Antikörper MAP2K1 ELISA Kits MAP2K1 Proteine
MAP2K3 (Mitogen-Activated Protein Kinase Kinase 3): MAP2K3 Antikörper MAP2K3 ELISA Kits MAP2K3 Proteine
PTEN (Phosphatase and Tensin Homolog): PTEN Antikörper    
SERPINB2 (Plasminogen Activator Inhibitor 2): SERPINB2 Antikörper SERPINB2 ELISA Kits SERPINB2 Proteine
PLAT (Plasminogen Activator, Tissue): PLAT Antikörper PLAT ELISA Kits PLAT Proteine
PLAU (Plasminogen Activator, Urokinase): PLAU Antikörper PLAU ELISA Kits PLAU Proteine
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RB1 - Retinoblastoma 1: RB1 Antikörper RB1 ELISA Kits RB1 Proteine
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SMAD4 (SMAD Family Member 4): SMAD4 Antikörper SMAD4 ELISA Kits SMAD4 Proteine
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TEP1 (Telomerase-Associated Protein 1): TEP1 Antikörper TEP1 ELISA Kits  
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TGFB1 (Transforming Growth Factor, beta 1): TGFB1 Antikörper TGFB1 ELISA Kits TGFB1 Proteine
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TP53 - p53: TP53 Antikörper TP53 ELISA Kits TP53 Proteine
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BRAF (V-Raf Murine Sarcoma Viral Oncogene Homolog B1): BRAF Antikörper BRAF ELISA Kits BRAF Proteine
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VTN - Vitronectin: VTN Antikörper VTN ELISA Kits VTN Proteine

Interferon mediated Regulation

IFNG (Interferon gamma):

This gene encodes a member of the type II interferon family. The protein encoded is a soluble cytokine with antiviral, immunoregulatory and anti-tumor properties and is a potent activator of macrophages. Mutations in this gene are associated with aplastic anemia.[provided by RefSeq, Nov 2009].   More...
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IRF1 (Interferon Regulatory Factor 1): IRF1 Antikörper IRF1 ELISA Kits IRF1 Proteine
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IRF7 (Interferon Regulatory Factor 7): IRF7 Antikörper IRF7 ELISA Kits IRF7 Proteine
IFI27 - Interferon, alpha-Inducible Protein 27: IFI27 Antikörper IFI27 ELISA Kits IFI27 Proteine
IFNB1 (Interferon, beta 1, Fibroblast): IFNB1 Antikörper IFNB1 ELISA Kits IFNB1 Proteine
IFI16 (Interferon, gamma-Inducible Protein 16): IFI16 Antikörper IFI16 ELISA Kits IFI16 Proteine
IL1A (Interleukin 1 alpha): IL1A Antikörper IL1A ELISA Kits IL1A Proteine
IL1B (Interleukin 1, beta): IL1B Antikörper IL1B ELISA Kits IL1B Proteine
IL24 - Interleukin 24: IL24 Antikörper IL24 ELISA Kits IL24 Proteine
IL-3 (Interleukin 3): IL-3 Antikörper IL-3 ELISA Kits IL-3 Proteine
IL6 - Interleukin 6: IL6 Antikörper IL6 ELISA Kits IL6 Proteine
Il6ra - IL6RA: Il6ra Antikörper Il6ra ELISA Kits Il6ra Proteine
IL6ST (Interleukin 6 Signal Transducer (Gp130, Oncostatin M Receptor)): IL6ST Antikörper IL6ST ELISA Kits IL6ST Proteine
IL6ST (Interleukin 6 Signal Transducer): IL6ST Antikörper IL6ST ELISA Kits IL6ST Proteine
IL8 - Interleukin 8: IL8 Antikörper IL8 ELISA Kits IL8 Proteine
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