细胞凋亡因子，信息素新成果登Nature亮点推荐

　　

生物通报道：2007年自然出版集团宣布《Nature》出版集团的新出版物、名为Nature China的网站（www.naturechina.com.cn）正式启动。这一网站致力于聚焦中国大陆地区和香港的优秀科学成果，每周都会针对最新发表的论文，在此网站撰写摘要和评述。近期推荐研究文章包括：

Qi, S. et al. Crystal structure of the Caenorhabditis elegans apoptosome reveals an octameric assembly of CED-4. Cell doi:10.1016/j.cell.2010.03.017 (2010).

来自清华大学生命科学院，医学院生物膜与膜生物工程国家重点实验室、蛋白质科学教育部重点实验室的研究人员揭示了重要凋亡因子CED-4细胞凋亡体的结构与功能机理，并通过解析了CED-4与CED-3的复合物结构，初步揭示了CED-4调控CED-3的机理，这一研究成果公布在Cell杂志上，是清华大学今年发表的第二篇Cell文章。

细胞凋亡（程序性细胞死亡）是在所有多细胞生物中起关键作用的基 本生命过程，细胞凋亡的异常会导致严重病变，比如癌症、老年痴呆症等等。因此揭示细胞凋亡的分子机理不仅可以加深我们对这一基本生命过程的了解，还可以对 开发新型抗癌、预防老年痴呆的药物起提供线索。

研究细胞凋亡的一个重要模式生物是秀丽线虫（Caenorhabditis elegans），MIT的Bob Horvitz教授领导的研究组因为通过遗传学揭示egl-1，ced-9，ced-4和ced-3组成的程序性细胞死亡的线性调控通路而获得2002年的诺贝尔奖。

施一公教授领导的实验室一直致力于对细胞凋亡调控机理的研究。颜 宁教授的博士研究即因为揭示EGL-1、CED-9调控CED-4的机理而获得2005年的“青年科学家奖”（北美地区），这条通路上的下一个重要问题 CED-4激活CED-3蛋白酶的分子机理一直不清楚。他们研究CED-4细胞凋亡体的结构与功能近10年，中间一度陷入瓶颈状态。直至2008年在清华 大学，两个实验室经过密切合作成功解析了CED-4的3.8埃的晶体结构。据知，这是施一公和颜宁回国之后合作解析的第一个重要结构。此后又历经十数次的 同步辐射数据收集，终于利用在上海同步辐射收集的数据把结构修正到3.55埃，同时经过近两年的生化分析，初步揭示了CED-4调控CED-3的机理。

这项作显示CED-4细胞凋亡体以八聚体的形式存在。 CED-4八聚体组成一个碗状结构。他们还解析了CED-4与CED-3的复合物结构，然而，尽管晶体中确实含有CED-3，结构中却看不到CED-3的 存在。晶体学分析显示CED-3坐落于CED-4的碗中，其衍射密度因不对称性而抵消。

基于结构和生化实验结果，研究人员提出了CED-4激活CED-3的分 子机制模型：CED-4八聚体通过募集两个CED-3分子到它的碗中而激活CED-3，CED-4的存在提高了CED-3的蛋白水解酶的活性，而执行其杀 死细胞的功能。同时，CED-4作为AAA+ ATPase家族的重要成员，该结构显示了与以往不同的AAA+ ATPase寡聚化形式，并揭示了NB-ARC（nucleotide-binding, Apaf-1,R proteins, and CED-4）家族蛋白结构组织上的一些共同原则，为研究这一家族的植物抗性R蛋白以及发炎体（inflammasome）的结构与功能提供了重要基础。

Xiao, Y. H., Zhang, J. X. & Li, S. Q. Male-specific (Z)-9-tricosene stimulates female mating behaviour in the spider Pholcus beijingensis. Proc. R. Soc. B doi:10.1098/rspb.2010.0763 (2010).

来自中科院动物研究所的研究人员从北京幽灵蛛首次鉴定出首个雄性蜘蛛信息素，这是蜘蛛类群第一个得到鉴定的雄蛛性信息素，并提出信息素的分化也可能是蜘蛛物种分化与物种形成的机制之一。这一研究成果公布在《英国皇家学会进展：B》上。

研究人员使用化学、电生理及行为试验方法，发现(Z)-9-二十三烯是北京幽灵蛛 (Pholcus beijingensis) 的求偶期雄蛛全提取液中特有的化合物成分，这种物质能够刺激成熟雌蛛步足跗节的化学感受器产生电位反应。行为试验结果显示 (Z)-9-二十三烯对交配期雌蛛没有吸引性，不会激发交配期雌蛛的捕猎行为，但暴露于 (Z)-9-二十三烯环境的雌成蛛与对照组相比更易于与寻偶雄蛛交配，其配对雄蛛的求偶时间显著缩短。

研究结果证实 (Z)-9-二十三烯是北京幽灵蛛雄蛛释放的性欲激发信息素（aphrodisiac），该信息素不是性引诱剂，其主要功能是向同种雌蛛传递性的信息，激发雌蛛的交配行为。这是蜘蛛类群第一个得到鉴定的雄蛛性信息素，也是李枢强研究组与张健旭研究组继发现第一个蜘蛛多组分雌性信息素后，又一合作成果。这种蜘蛛的性信息素与其它种类不同。信息素通讯很可能对生活于黑暗环境中的洞穴蜘蛛的生殖行为有及其重要的调节作用，并通过种间特有的信息素保证种间生殖隔离，信息素的分化也可能是蜘蛛物种分化与物种形成的机制之一。

（生物通：万纹）