オートファジーとは、リソソームと呼ばれる小器官の中で行われる、摩耗した、異常な、あるいは機能していない細胞成分の分解のことで、オートファゴサイトーシスとも呼ばれる。 オートファジーは、細胞内物質の分解とリサイクルを可能にするハウスキーピング機能を果たし、ストレス時のエネルギー需要のバランスをとるのに役立ちます。 オートファジーという言葉は、1963年にベルギーの細胞学者・生化学者であるクリスチャン・ルネ・ド・ドゥーヴが提唱したもので、彼の研究により、オートファジーのプロセスにリソソームが関与していることが初めて証明された。
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オートファジーには、マクロオートファジー、ミクロオートファジー、シャペロンを介したオートファジーの3種類が知られています。 マクロオートファジーでは、細胞質領域（細胞内の器官を取り囲む液体で満たされた領域）にある磨耗や損傷した細胞物質がオートファゴソーム（二重膜を持つ小胞で、内容物をリソソームに送り込み、そこで分解される）に取り込まれます。 マイクロオートファジーでは、細胞成分がリソソーム膜の浸潤を介して直接取り込まれる。 シャペロンを介したオートファジーは、特定のアミノ酸モチーフを持つタンパク質基質をhsc70シャペロンと呼ばれるタンパク質が認識して結合するという選択的プロセスである。
複数の遺伝子が、細胞物質の隔離、輸送、分解、リサイクルに必要なオートファジー機構のさまざまなコンポーネントをコードしています。
複数のオートファジー遺伝子がコードしている酵素は、特にオートファゴソームの形成時に結合して酵素活性を高めます。 また、オートファジーには、分泌経路やエンドサイト（細胞内に取り込まれる）経路など、多くの非特異的な細胞内経路が重要である。
オートファジーは、ハウスキーピングやストレス応答に加えて、免疫にも貢献しており、病気の原因となる生物から細胞を守り、抗原提示にも関与している。 また、オートファジーはプログラムされた細胞死にも関与しており、胚の発生過程でアポトーシスを起こした細胞を排除したり、アポトーシス不全の細胞の死のプロセスを助けたりします。 また、オートファジーは、飢餓状態にある細胞に栄養を供給することで、細胞死を防ぐこともできる。 癌では、オートファジーは腫瘍の進行を防ぐと同時に、特定の条件下では進行を促進するように見える。 オートファジー小胞の異常な蓄積は、パーキンソン病や筋萎縮性側索硬化症などの複数の神経変性疾患やミオパシー（骨格筋組織の疾患）と関連しています。