研究人员发现，Bak蛋白会使应激细胞走上自杀之路

研究人员发现，当一个细胞受到严重压力时，比如心脏病发作、中风或癌症，一种名为Bak的蛋白质可能会让它自杀。

在一次致命的双重打击中，巴克帮助细胞的动力源，即线粒体，将手指状的细丝状切割成脆弱的小球体。然后另一种蛋白质Bax在这些球体上戳出无数个洞，将它们的促死亡内容物泄漏到细胞中。

乔治亚医学院和奥古斯塔退伍军人事务医疗中心的细胞生物学家郑东博士说:“我们发现Bak在调节线粒体形态方面具有独特的功能。”郑东博士是本周在《柳叶刀》杂志上发表的一篇论文的通讯作者美国国家科学院院刊．“另一方面，Bax不参与形态调控，但需要在那里刺穿孔。”

该论文的第一作者、MCG研究生克雷格·布鲁克斯(Craig Brooks)说:“一个必须破坏线粒体，使其软化，以造成损伤，另一个实际上是在打孔以杀死线粒体。”

Bak和Bax具有相似的结构，科学家们长期以来一直怀疑它们在程序性细胞死亡或细胞凋亡中起着重要的类似作用。“这两种蛋白质对线粒体损伤和随后的细胞凋亡非常重要，”董博士说。

为了给细胞施加压力，他们阻断了氧气供应，并使用了常见的化疗药物顺铂，然后记录了丝状线粒体在细胞凋亡过程中非常早且迅速地碎裂。具有讽刺意味的是，他们还发现致命的碎片是由Bak与线粒体形成蛋白质丝裂蛋白相互作用造成的，丝裂蛋白有助于线粒体在非应激细胞中保持丝状形态。董博士怀疑，在正常、无压力的情况下，Bak也可能在mitofusin的调节中发挥作用。

事实上，研究人员怀疑Bak、Bax和它们溢出到细胞中的内容物都在保持细胞功能方面发挥作用，直到应激源开始。

布鲁克斯先生说:“它们在细胞内通常都受到其他蛋白质的控制，当某些事情发生时，细胞被淹没，它就会激活Bak和Bax，开始细胞死亡。”“同样的一些蛋白质，细胞色素c是最大的一种，是日常线粒体功能所需要的，比如制造能量，但如果它们从线粒体中释放出来，它们就会激活细胞杀伤或凋亡通路，”Dhong博士说，他指的是从穿孔的线粒体中溢出来的内容物。

通过观察Bak缺陷小鼠的肾细胞和神经元，他们还发现Bak和Bax需要彼此才能成功地产生细胞自杀。“如果你有Bak而没有Bax，线粒体仍然会碎片，但它们不会死亡;如果你有Bax而没有Bak，你仍然会在线粒体上穿孔，但效率很低，”布鲁克斯先生说。

现在他们想确切地知道Bak是如何与丝裂蛋白相互作用的，相互作用是如何被调节的，以及它是如何影响线粒体形态、生理和病理的。为了更好地理解细胞自杀机制，他们的长期目标是开发药物，例如在中风的情况下阻断细胞自杀，或者诱导细胞自杀杀死癌症。

资料来源:佐治亚医学院