《自然》:细胞凋亡关键步骤被确定

【字体: www.ebiotrade.com 时间:2008年03月04日 来源:生物通

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  细胞凋亡也叫做程序性细胞死亡,是重要的生命过程。来自美国St. Jude儿童研究医院的研究人员发现了保护特定细胞不发生凋亡的“蛋白质之舞”。了解细胞凋亡的精确位点对希望找到控制这个过程的方法的研究人员来说很重要。在一系列实验中,St. Jude的研究人员发现,如果三个分子中的任何一个被丢失,那么特定细胞就会丧失保护自己不发生凋亡的能力。这项研究的结果发表在最新一期的《自然》杂志上。

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生物通报道:细胞凋亡也叫做程序性细胞死亡,是重要的生命过程。来自美国St. Jude儿童研究医院的研究人员发现了保护特定细胞不发生凋亡的“蛋白质之舞”。了解细胞凋亡的精确位点对希望找到控制这个过程的方法的研究人员来说很重要。

在一系列实验中,St. Jude的研究人员发现,如果三个分子中的任何一个被丢失,那么特定细胞就会丧失保护自己不发生凋亡的能力。这项研究的结果发表在最新一期的《自然》杂志上。

文章的作者指出,这或许是对细胞拖延凋亡所发生事件的首次描述。新发现使我们了解到了三个蛋白质如何工作以及它们如何控制细胞凋亡。

St. Jude的研究人员在《自然》杂志中描述的分子相互作用发生在神经细胞和由造血干细胞形成的血细胞中。

近期曾有一个研究组报道说,Kostmann综合症(儿童的一种遗传性粒细胞缺陷疾病,因粒细胞过多发生凋亡而导致)是由一种叫做Hax1蛋白(新研究所分析的三种蛋白质中的其中一个)的缺乏而引起。这意味着这种蛋白质在人类和小鼠中都起到基础性作用。

凋亡剔除身体中出错或不需要的细胞。但是,引发凋亡的分子障碍可能导致一些疾病的发生,例如帕金森症。了解控制程序性细胞凋亡程度的生化相互作用可能获得新的疾病治疗方法和药物。

St. Jude的生化专家一直在研究神经元和血细胞用于交流信息以促进细胞存活的小蛋白质——细胞激素。例如,他们之前曾证实控制造血细胞的大多数细胞激素需要它的受体上有一种叫做Jak2的酶(淋巴细胞中则需要Jak3)。通过筛选由Jak酶调节的细胞成分,研究组发现了Hax1蛋白。

眼睛就在接着创造出缺少Hax2基因的遗传改造小鼠。结果显示,这些小鼠大脑中的细胞凋亡导致广泛的神经细胞降解,并在10到20周内杀死小鼠。其次,改造小鼠中免疫系统淋巴细胞发生凋亡比比携带Hax1基因的小鼠快。

这项研究揭示出Hax1对帮助细胞存活非常重要。尤其需要指出的是,这些小鼠所发生的情况与移除线粒体酶HtrA1(或叫做Parl)时的情况非常相似。

通过对这种相似性进行研究,研究人员发现Hax1和Parl结伴出现在线粒体的内膜中。HtrA2在细胞基质中制造出来,并被转运到线粒体中,在哪里,这种酶必须移除一个区域才能有活性。这就需要切除掉133个氨基酸——蛋白质的构建基石。St. Jude的研究人员证实,Hax1/Parl对安置了HtrA2,从而确保了剪切的精确。没有Hax1,这种剪切就不能发生,HtrA2仍然保持惰性状态。

在淋巴细胞中,Bcl-2蛋白家族成员既能保护凋亡不发生,而且也能启动凋亡。由于这个原因,研究人员分析了这个家族的蛋白质以弄清楚为什么淋巴细胞需要活性的HtrA2线粒体酶。这些研究使得他们发现,如果存在活性的HtrA2,一种叫做Bax的蛋白质结合到线粒体外膜的反应就不能发生。外膜中的Bax的积累能促使启动一个与细胞死亡相关蛋白质活化有关的生化反应链的蛋白质的释放。因此,这些发现了解细胞凋亡至关重要。(生物通雪花)

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