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Cell:抓住细胞死亡的关键蛋白质

时间:2013-02-28 浏览次数:690

来自澳大利亚沃尔特和伊丽莎·霍尔研究所的科学家们*次观测到一个促使细胞死亡的关键蛋白质的变化。这一发现为细胞死亡如何发生提供了重要见解,并可能导致新的调控细胞死亡类的药物研发。相关的论文发表在2013年1月31日的Cell上。

细胞死亡,称为细胞凋亡,在控制体内的细胞数目上发挥了重要作用。细胞死亡的缺陷已被证实与疾病,如癌症和神经退行性疾病的发展相关。细胞死亡不足可导致癌症,使细胞成为不朽的,而过度的细胞死亡的神经元可能导致神经退行性疾病。

Czabotar医生说,早就知道Bax蛋白的激活是导致细胞凋亡一个重要的事件,但是到现在为止它的激活机制还有待进一步研究。“细胞死亡的关键步骤之一,孔冲压进入细胞中的线粒体膜,”Czabotar博士说。“一旦这种情况发生细胞就会走向死亡。Bax负责冲压孔进入线粒体膜和可视化其激活,让我们更近一步了解细胞死亡的机制。”

使用澳大利亚同步加速器,Czabotar博士和他的同事们获得详细的Bax基因三维图像,并改变形状使其从静止状态进入到活性状态。Bax基因活性形式冲击线粒体膜使其破裂,去除细胞的能量供应,从而引起细胞死亡。

“通过使用同步加速器带来的强大X射线束,我们得到Bax蛋白的结构,真是令人兴奋,”Czabotar博士说。“当称为BH3肽的小蛋白片段绑定到Bax基因时,Bax基因被激活,我们看到,这些肽就像一把钥匙打开Bax蛋白分子。解锁的Bax形式可以绑定到另一个Bax蛋白表达分子,它可以形成更大的Bax蛋白复合物,然后破坏细胞中的膜。”

“我们的研究可以解释细胞死亡中发生的细节,这为设计靶向Bax蛋白表达的潜在新药物提供线索,”Czabotar博士说。“现在,我们可以看到Bax如何改变形状从无效状态转为活性状态,如果阻止Bax的活化以防止细胞死亡,就可阻止由细胞死亡过度引起的疾病如神经变性疾病。同理,将活性状态的Bax插入到细胞死亡不足的细胞如癌细胞中便可促进细胞死亡,这为一个潜在的一类新的抗癌药物提供了基础。”

原文摘要:

Bax Crystal Structures Reveal How BH3 Domains Activate Bax and Nucleate Its Oligomerization to Induce Apoptosis

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