【专题二】内质网主导的细胞凋亡

内质网是蛋白质合成的主要加工厂，也是Ca²⁺重要的储存库。因此，内质网在维持细胞Ca²⁺离子的稳定、蛋白的合成、加工中起到关键性作用。内质网腔内Ca²⁺离子失衡、错误折叠或未折叠蛋白增多，则会引起内质网的应激反应（endoplasmic reticulum stress,RES）。内质网应激反应可减少细胞中蛋白质的合成、增加蛋白正确折叠、维持Ca²⁺稳态，但过度的应激反应会触动细胞内的凋亡信号，促使细胞凋亡。

PERK是分布于内质网膜上的一种蛋白激酶。当蛋白正常折叠时，其与分子伴侣如BIP/GRP78相结合形成稳定的复合物；当有蛋白未正常折叠时，未正确折叠的蛋白与BIP/GRP78相结合，竞争性干扰Bip/Grp78与PERK的相互作用。释放的PERK通过低聚化和反向自身磷酸化的方式被活化，活化的PERK可以使翻译起始因子2的α亚单位（eIF-2α）磷酸化。在应激反应的早期磷酸化的eIF2α抑制蛋白质的翻译与合成，减轻内质网中蛋白折叠的负荷量，从而对细胞起到保护作用；随着应激反应时间和强度的增加，磷酸化的eIF-2α诱导激活转录因子ATF4的转录表达，ATF4可以促进凋亡信号分子CHOP/ GADD153的表达，进而促进细胞凋亡。

IREI是分布于内质网膜上的另一种蛋白激酶。该信号通路的激活方式与PERK的激活方式相同。当未正常折叠蛋白在内质网中累积时，IREI-BIP/GRP78复合物解离，释放的IREI寡聚化和反向自身磷酸化后被激活；激活的IREI可以传导细胞存活信号和细胞凋亡信号。在凋亡的过程中，激活的IRE1招募胞浆调节蛋白TRAF-2，间接招募和激活c—JunN端激酶，激活的c—Jun N端激酶通过磷酸化抑制Bcl-2家族中抑制凋亡蛋白的活性，促进蛋白凋亡；另一方面激活的TRAF-2同时激活Caspase12，启动Caspase级联反应，介导细胞凋亡；此外IRE1还具有核糖核酸酶活性，切割XBP1mRNA，促进XBP1mRNA成熟，增强分子伴侣蛋白和CHOP/GADD153的转录表达，从而促进细胞凋亡。

ATF6是内质网膜上的II型跨膜蛋白。ATF6的N端胞内区域包含了b-ZIP的DNA转录激活域和核定位信号。在非应激状态下，以酶原的形式分布于内质网膜上。当在内质网应激状态下，ATF6以囊泡的方式向高尔基体转移。在高尔基体中被S1P和S2P剪切激活，然后再核定位信号的牵引下迁移至细胞核，在细胞核中诱导包括CHOP/GADD153在内的内质网应激基因的转录表达。