最新发现细胞凋亡信号蛋白

【字体: 时间:2008年08月20日 来源:Genes & Development

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当细胞以异常的模式进行复制的时候,机体会释放一系列的死亡信号激发细胞自我摧毁,以免异常的细胞变成癌细胞。关于这一细胞凋亡机制的最新文章发表在8月15《Genes & Development》, 洛克菲勒大学的科学家指出,他们在小鼠动物实验中发现通过扩大一种细胞信号可促使致癌细胞获得凋亡信号,最终死亡。他们使用的技术是:使一种抑制细胞凋亡的蛋白失去活性,达到促进细胞凋亡的目的。

  

当细胞以异常的模式进行复制的时候,机体会释放一系列的死亡信号激发细胞自我摧毁,以免异常的细胞变成癌细胞。关于这一细胞凋亡机制的最新文章发表在8月15《Genes & Development》, 洛克菲勒大学的科学家指出,他们在小鼠动物实验中发现通过扩大一种细胞信号可促使致癌细胞获得凋亡信号,最终死亡。他们使用的技术是:使一种抑制细胞凋亡的蛋白失去活性,达到促进细胞凋亡的目的。

 

该研究项目由Hermann Steller教授领导,Hermann Steller教授是细胞凋亡与癌症生物学研究实验室主任,他们首次披露一种名为IAPs(细胞凋亡抑制蛋白)的蛋白控制细胞凋亡的机制。揭示IAPs蛋白在活体动物里的作用机制,是细胞凋亡领域里的重大突破,也为治疗或预防多种癌症找到新的药物靶位。

 

 细胞凋亡蛋白首先是从杆状病毒中分离获得, (inhibitorofapoptosisproteins ,IAPs) ,到现在为止发现的凋亡蛋白抑制剂的种类和数量逐渐增多。迄今为止 ,在人体新发现的IAPs有HIAP - 1(humanIAP -1)、HIAP - 2 (humanIAP - 2 )、XIAP(Xchromosome -likedIAP)、ML -IAP(melanocytesIAP)、Survivin和Livin等。

 

Steller说,动物实验中应用的技术可能用于指导将来的临床试验。Steller是霍华德霍金斯医学研究所的研究员。他说,我们现在正在研究IAPs在活体动物癌症发展过程中所起的作用,IAPs为预防和治疗癌症的药物设计带来新希望。

 

IAP是抑制细胞凋亡的蛋白,顾名思义该蛋白的功能就是抑制细胞凋亡。IAPs作用的机制是,与凋亡酶caspases酶结合抑制细胞凋亡。但是,直到现在位置,IAPs蛋白如何抑制细胞凋亡信号挽救进入凋亡程序细胞的机制至今没被揭示。

 

研究生Andrew Schile和博士后Maria Garcia-Fernandez以及Steller研究了伴X染色体的凋亡抑制蛋白(也称XIAP),他们发现IAPs蛋白的一个RING区域具有抑制细胞凋亡的作用。Steller、Schile和Garcia-Fernandez发现可以将RING作为遗传靶位,人为地在健康小鼠的正常细胞里遗传操作,去除IPAs蛋白的RING区域。实验结果证实,人为去除小鼠细胞里IAPs蛋白的RING区域有效地促进更多细胞凋亡,他们同时在动物实验和细胞培养实验中证实这一现象。

 

科学家们还研究正常小鼠与IAPs突变小鼠在癌症发生过程中的差异,结果他们发现没有RING的小鼠罹患癌症后寿命比有RING小鼠长两倍。

 

Steller说,癌症细胞无限制的繁殖秘密在于,破坏细胞凋亡的信号。我们去除RING区的目的在于,希望看到细胞恢复正常,异常的细胞(也就是癌细胞)可获得凋亡信息走向死亡。结果是符合预期值的,细胞凋亡的频率加快,癌细胞很快就死亡导致肿瘤无法生成。

 

Steller和他的研究团队发现,RING可将分子信号传递给caspases酶(细胞凋亡酶)。RING传递的信号可抑制caspases酶的凋亡作用,RING传递越多的信号细胞就越容易抵抗caspases酶作用而存活下来。而通过遗传技术去除RING后,抑制caspases酶的信号就被中断,caspases酶就发挥功能促进异常细胞凋亡。因此,抑制RING活性可促进细胞凋亡信号扩大。

 

关于IAPs的研究还只是刚刚开始。我们发现有几个基因控制IAP蛋白的翻译,现在研究者们还不清楚哪个基因在癌症发生过程中起关键作用。我们需要利用遗传技术来鉴定具体基因在IAPs蛋白翻译中的作用,以确定癌症治疗的靶位。这是了解IAPs蛋白在癌症中作用的关键步骤,但是不是最终步骤,还有更多新领域需要我们继续探索。

 

(生物通 张欢)

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