植物和动物具有相同的细胞杀伤机制

　　

引起黑死病的耶尔森氏鼠疫杆菌（Yersinia），首先“溜进”免疫系统“哨位”细胞中，切断它们寻求救援所需要的通讯联系，然后静静地而有效地杀死细胞。

现在密歇根大学的科学家们发现了Yersinia切断这种关键的信号通路的分子机制。这证明是一种古老的死亡机制，相当有效，以至于植物和动物细菌在漫长的进化历史中都使用该机制。

由加州大学伯克力分校的科学家和来自纽约州立大学石溪分校，以及Brookhaven国家实验室的科学家，共同完成的U-M研究的结果发表在11月24日的《Science》上。

生物化学教授Jack E. Dixon说：“Yersinia用来切断细胞信号途径的蛋白YopJ，是细菌注射到一种免疫细胞——巨噬细胞——中的六个蛋白之一。”每一个Yop蛋白都有一个特殊的功能，它们在一起合作进入细胞并且破坏机体的防御系统。

在去年发表在《Science》上的一个研究工作中，Dixon的研究组报道说，YopJ蛋白袭击两个重要的细胞信号途径：MAPK途径和NFκB途径（该途径调节免疫系统并帮助防止细胞死亡）。

指导该研究的Dixon说：“现在我们在几个病源性植物和动物细菌，以及在植物根部的共生菌——根瘤菌中发现了近亲缘性的YopJ蛋白变异体。”

当加州大学伯克力分校的博士后Mary Beth Mudgett用植物的YopJ——一个名为AvrBsT的蛋白——感染叶片时，在感染部位周围出现由死细胞形成的黑色斑块。U-M医学院的Kim Orth博士说：“叶片促使细菌感染部位的细胞死亡，以防止细菌传播到整个植物体。”

U-M医学院生物化学副教授Zhaohui Xu发现，所有这些植物和动物YopJ相关蛋白都很象半胱氨酸蛋白酶——一种专门切断蛋白质的酶。对YopJ相关蛋白分子结构的详细比较发现它们共有一个关键性催化位点——一个由四个氨基酸组成的口袋，YopJ完成蛋白切割工作必须需要这种催化位点。哪怕是只缺少四个氨基酸中一个的YopJ突变体，不能阻断MAPK途径，并且不会影响巨噬细胞免疫反应。

尽管仍然需要进行进一步的研究以证实他们的假设，Dixon和Orth相信YopJs破坏关键的，以前未被重视的细胞信号传导途径中一步——泛肽化。

Orth说：“直到最近，科学家们仍然相信泛肽仅仅是标记其它要被降解的蛋白。我们的研究表明激活这些关键的细胞信号传导过程，需要类泛肽蛋白的参与。当YopJ破坏了泛肽与其靶分子之间的联系时，信号途径被阻断，细胞通讯关闭。”

Orth说：“目前我们还不知道YopJ的靶分子，但是至少现在我们知道它一定是泛肽蛋白家族的一名成员。”Orth补充道，鉴定该分子在医学上有重要的意义。因为这些信号途径在癌症发生和免疫系统疾病中是关键的。

——摘译自11月23日EurekAlert!