重要な違い - オートファジーとアポトーシスの違い

細胞死は、すべての生きた細胞で起こる自然現象です。これは、免疫反応を介した防御機構である。細胞死は、主にプログラムされた細胞死と、放射線、感染因子、異なる化学物質などの有害な成分によって引き起こされる細胞死の2種類があります。プログラム細胞死とは、細胞小器官、細胞タンパク質、その他の細胞生体分子などの細胞構成要素が損傷することである。それは、不可逆的なプロセスです。プログラムされた細胞死の後、細胞はその構造的、機能的特性を失い、回復することができません。プログラムされた細胞死の方法には、オートファジーとアポトーシスがある。どちらのプロセスも、発生と正常な生理機能に重要である。オートファジーは、リソソーム分解というリソソームを介した細胞死のプロセスである。アポトーシスとは、細胞が細胞内死滅プログラム**を作動させて死ぬことである。これがオートファジーとアポトーシスの決定的な違いである。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. オートファジーとは 3. アポトーシスとは 4. オートファジーとアポトーシスの類似点 5. 横並び比較-オートファジーとアポトーシスの表形式 6. まとめ

オートファジーは何ですか？

オートファジーとは、細胞が機能不全や不要になった細胞成分をリソソームを介した作用により分解する異化機構のことである。オートファジーでは、分解された小器官が二重膜に囲まれ、オートファゴソームと呼ばれる構造体を形成する。オートファゴソームは、細胞質でリソソームと融合し、オートリソソームを形成する。そして、自身のライソゾーム内に閉じ込められた分解されたオルガネラは、ライソゾームヒドロラーゼの活性によって分解される。このオートファジーはマクロオートファジーと呼ばれています。

オートファジーには他に、マイクロオートファジーとシャペロンを介したオートファジーがある。マイクロオートファジーでは、オートファゴソームが形成されない。その代わり、オートリソソームが直接形成される。シャペロンが介在するオートファジーでは、シャペロンタンパク質によって標的タンパク質が分解される。これは、オートファジーの特定のタイプです。

図01：オートファジー

オートファジーはチロシンキナーゼを介したシグナル伝達経路によって制御され、主に栄養不足や低酸素症によって駆動される。

がん、心臓病、自己免疫疾患などの健康や生理機能におけるオートファジーの役割は、現在、より多く研究されています。

アポトーシスは何ですか？

アポトーシスは、細胞のプログラムされた死である。細胞は、他の細胞や他の細胞構成要素にダメージを与えることなく、アポトーシスを起こします。アポトーシスでは、細胞の収縮と凝縮が始まり、その後、細胞骨格が分解されます。そのため、被爆すると細胞核が崩壊し、核DNAが分解される。ほとんどのアポトーシス経路では、細胞膜が破壊され、細胞分裂が行われる。その後、貪食細胞（マクロファージなど）が壊れた細胞部分を認識し、組織から除去する。

図02：アポトーシス

細胞におけるアポトーシスのメカニズムは、タンパク質を介した一連の反応によってもたらされるものである。このアポトーシス機構は、特定のプロテアーゼ群、すなわちタンパク質を分解する酵素に依存している。これらのタンパク質はシステインプロテアーゼとして知られています。システアスパラギン酸系酵素は、その活性部位にユニークなシステインアミノ酸を持つ。システアスパラギン酸シスタチオナーゼもまた、アスパラギン酸からなるユニークな切断部位を有している。プロホスファターゼはシステアスパルターゼの前駆体で、アスパラギン酸部位で切断されることにより活性化される。活性化されたシステアスパーゼは、細胞質および核において他のタンパク質を切断・分解し、アポトーシスに至る。アポトーシスカスパーゼには、イニシエーターカスパーゼとエフェクターカスパーゼの2種類がある。イニシエーターシスパーゼは、カスケード反応の開始に関与する。エフェクターシステインプロテアーゼは、細胞の解体とアポトーシス経路の完成に関与している。

オートファジーとアポトーシスの共通点

• どちらもプログラムされた細胞死につながる。
• どちらも自然現象です。
• いずれも、他の細胞や細胞成分にダメージを与えることはありません。
• どちらも発育と正常な生理機能に重要です。
• どちらのアプローチも、がんや免疫系疾患など、さまざまな病態の細胞基盤を理解する上で重要である。

オートファジーとアポトーシスの違い

概要 - オートファジー vs. アポトーシス

オートファジーとアポトーシスのメカニズム、特にその制御機構の解明には多くの課題があります。オートファジーはリソソームの分解に関与し、一方、アポトーシスはプロテアーゼを介したプログラムされた細胞死である。これがオートファジーとアポトーシスの違いです。どちらも細胞死に関与し、傷ついた細胞による酸化ストレスから他の細胞や**を保護する働きがあります。

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引用

1 エバーツ，ブルースプログラムされた細胞死(アポトーシス)。細胞の分子生物学。Fourth edition, US National Library of Medicine, 1 January 1970, available here.Accessed September 13, 2017. glick, Danielle et al."Autophagy: cellular and molecular mechanisms," Journal of Pathology, U.S. National Library of Medicine, May 2010, available here.2017年9月13日アクセス 3. Robben, Andrew.「アポトーシスとオートファジー：2つの異なるプロセス間の調節リンク」、Apoptosis: International Journal of Programmed Cell Death, US National Library of Medicine, January 2008, こちらから入手可能です。2017年9月13日アクセス。 2Glick, Danielle et al.オートファジー：細胞および分子メカニズム」『病理学雑誌』米国国立医学図書館、2010年5月、3. Robben, Andrew.「アポトーシスとオートファジー：2つの異なるプロセス間の調節リンク」、Apoptosis: International Journal of Programmed Cell Death、US National Library of Medicine、2008年1月。