生物行移动版

主页 > 疾病诊疗 > 神经退行性疾病 > 阿尔茨海默病

《细胞》论文:捕捉细胞凋亡的关键时刻——Bax蛋白激活机制揭示

来自澳大利亚沃尔特和伊丽莎·霍尔研究所(Walter and Eliza Hall Institute)的科学家们首次对促使细胞凋亡的关键蛋白Bax的分子变化进行了显像。这一研究发现为理解凋亡的发生机制提供了重要线索,并可能促成新类型药物,用于控制疾病中细胞的生存或死亡。相关论文于1月31日发表在《细胞》(Cell)杂志上。

凋亡对于机体控制细胞数量极为重要。凋亡缺陷与大量疾病,如癌症、神经退行性疾病等的发病均有关联。不充分的细胞凋亡可导致细胞永生不死,诱发癌症;而神经元过度死亡则可能导致神经退行性疾病,如阿尔茨海默病、帕金森病等。

研究的共同领导者、结构生物学部Peter Czabotar教授说:“长期以来,人们都认为Bax蛋白激活是导致凋亡的一个重要事件,但直到现在,人们还不清楚这一激活过程发生的机制。线粒体穿孔是凋亡的一个关键步骤。一旦发生这种情况,细胞就会死亡。Bax是导致线粒体膜穿孔的原因,显像其激活过程将使我们更进一步地了解凋亡机制。”

利用澳大利亚同步加速器(Australian Synchrotron),Czabotar博士及同事获得了Bax从非活化形式向活化形式转变的详细三维图像。活化形式的Bax可引起线粒体膜破裂,除去细胞能量供应,导致细胞死亡。

Czabotar博士说:“利用加速器生成的强大X射线光束,我们获得了Bax的结构,这真是令人感到兴奋。我们看到,当BH3肽(小蛋白质片段)与之结合时,Bax被激活。就如同一把钥匙开启挂锁一样,这些肽打开了Bax分子。这种开启的Bax可以与其他的Bax分子结合,随后形成较大的Bax复合物,破坏细胞中的线粒体膜。”

“我们的研究不仅揭示了凋亡发生的详细细节,还提供了一些如何设计靶向Bax的潜在新治疗药物的线索。既然我们能够看到从非活性形式向活性形式转变,Bax是如何改变其形状的,基于此或许有可能阻断Bax激活,防止神经退行性疾病发生过度细胞死亡。相似的,驱动Bax成为活性形式的药物,有可能能够迫使癌细胞等永生细胞死亡,从而为开发出潜在的新类型抗癌药物提供了基础。”

(生物通:何嫱)

(责任编辑:泉水)