NIBS王晓东PNAS发表凋亡研究新文章

　　

生物通报道  来自北京生命科学研究所的研究人员证实，在凋亡过程中，Bax和Bak激活线粒体蛋白酶OMA1促进了细胞色素C释放。这一重要的研究发现发表在10月1日的《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。

论文的通讯作者是北京生命科学研究所所长、美国国家科学院院士王晓东（wangxiaodong）研究员。其主要研究方向是阐明细胞死亡的分子机理（延伸阅读：NIBS王晓东发表Molecular Cell封面文章 ）。

细胞凋亡，也称程序化细胞死亡，是生理或病理条件下，各种内外信号激活细胞死亡程序后发生的一种自杀行为，其特征是一系列细胞形态学改变，包括染色体浓缩、核碎裂、细胞皱缩、凋亡小体形成等。

细胞凋亡分为外源性激活途径与内源性激活途径：外源性途径主要通过死亡受体介导；内源性激活途径由线粒体介导。线粒体是真核生物能量和代谢的中心，在信号转导中起关键调节作用，在凋亡中起着决定性作用。细胞凋亡过程中的线粒体凋亡途径是近年来的研究热门。

以往的研究证实，内在细胞凋亡刺激启动哺乳动物细胞的凋亡程序，其过程首先是通过激活包含Bcl-2同源结构域3(Bcl-2 homology domain3,BH3)的蛋白，如Bim和tBid，转而触发Bax和Bak蛋白发生构象改变，在线粒体上以低聚物形式形成孔道，使得细胞色素C和其他促凋亡蛋白从线粒体膜间隙释放出来，释放的细胞色素C随后通过一条明确的生化信号通路启动促凋亡caspase激活。但到目前为止，对于低聚化的Bax和Bak引起线粒体内细胞色素C释放的机制仍不是很清楚。

在这篇文章中研究人员报告称构建出了一些特殊的细胞系，他们能够以一种受控、定量的方式诱导这些细胞系中的Bim或tBid表达由此启动凋亡。利用这些细胞系，研究人员检测了在Bax和Bak低聚化之后、细胞色素C释放之前的凋亡事件。他们发现在这一系统中线粒体金属蛋白酶OMA1以Bax和Bak依赖性方式激活。激活的OMA1裂解了dynamin-like GTPase蛋白optical nerve atrophy 1，这一事件对于线粒体嵴重塑至关重要。在这些细胞中抑制或是敲除OMA1可以减少细胞色素C释放。

这些结果明确地表明了，低聚化的Bax和Bak是通过引起线粒体外膜透化以及OMA1激活触动了凋亡。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Activation of mitochondrial protease OMA1 by Bax and Bak promotes cytochrome c release during apoptosis

Intrinsic apoptotic stimuli initiate mammalian cells’ apoptotic program by first activating the proteins that have only Bcl-2 homology domain 3 (BH3), such as Bcl-2 interacting mediator of cell death (Bim) and truncated BH3 interacting death domain agonist (tBid), which in turn trigger conformational changes in BCL2-associated X (Bax) and BCL2-antagonist/killer (Bak) proteins that enable oligomer formation on the mitochondria, causing cytochrome c and other apoptogenic proteins in the intermembrane space to leak out……

作者简介：

王晓东 博士
北京生命科学研究所所长、资深研究员
美国国家科学院院士

教育经历
1991               美国德克萨斯大学西南医学中心生物化学博士
1984               北京师范大学生物系学士

工作经历
2004              获美国科学院分子生物学奖，并当选美国国家科学院院士
2003-             北京生命科学研究所资深研究员
2002-             霍华德-休斯医学研究所研究员
2001-             美国德克萨斯大学西南医学中心生物医学科学杰出首席教授
1999-2001         美国德克萨斯大学西南医学中心生物化学系副教授
1997-2002         霍华德-休斯医学研究所助理研究员
1996-1999         美国德克萨斯大学西南医学中心生物化学系助理教授
1995-1996         Emory大学医学院生物化学系助理教授，从事哺乳动物细胞凋亡的生物化学途径的研究
1991-1995         美国德克萨斯大学西南医学中心Joseph L. Goldstein and Michael S. Brown实验室进行博士后训练，从事基因表达的胆固醇调节的研究
1986-1991         美国德克萨斯大学西南医学中心师从Richard A. Padgett攻读博士学位，从事研究哺乳动物前信使mRNA剪切的研究
1984-1985         北京师范大学师从薛绍白教授撰写学士论文，研究哺乳动物细胞周期调控
 
研究概述
我们在北京生命科学研究所（NIBS）的研究目标是阐明细胞死亡的分子机理。我们相信这些知识将帮助我们理解现代社会中包括癌症、自身免疫疾病、心血管疾病以及神经退行性疾病等主要疾病的发病机理，并进而有助我们设计出相应的治疗策略。我们目前的研究是过去15年来对细胞凋亡，一种由细胞内的Caspases执行的细胞死亡形式的系统研究的延伸。这些研究经历使我们认识到细胞凋亡仅只是细胞自我灭亡的形式之一，另外还有一些细胞死亡的其它方式，它们通过与细胞凋亡相似而又不同的细胞内成份和调节机制来完成。这其中包括我们目前注意到的由肿瘤坏死因子受体诱发的细胞坏死。我们发现了一种在肿瘤坏死因子受体下游的激酶Rip3在这种细胞死亡形式中起着关键作用。我们正在研究Rip3是如何杀死细胞，以及这个过程与细胞凋亡以及其它形式的细胞死亡间有何联系。