细胞死亡蛋白是对抗疾病的关键

墨尔本的研究人员发现了程序性细胞死亡的关键步骤，为狼疮、癌症和神经退行性疾病等疾病的治疗提供了新的靶点。

沃尔特和伊丽莎·霍尔研究所的研究团队共同努力，发现了关键细胞死亡的三维结构蛋白质并揭示了它导致细胞死亡的第一步。他们的研究发表在分子细胞和美国国家科学院院刊．

程序性细胞死亡，即细胞凋亡，在人体必须清除不需要的细胞时自然发生。化学信号通过激活细胞凋亡蛋白Bak和Bax来告诉细胞死亡，这两种蛋白会破坏细胞的“能量工厂”线粒体．当这一过程出错时，有缺陷的细胞(如癌细胞)可以继续存活，而健康的细胞则可能不必要地死亡，例如阿尔茨海默病。

可视化死亡蛋白质

利用澳大利亚同步加速器，来自该研究所结构生物学部门的Jason Brouwer先生、Peter Czabotar博士、Ruth Kluck博士和同事们研究了Bak的结构如何改变以启动细胞死亡。这项研究发表在分子细胞．

"理解道路细胞死亡蛋白质起作用，它们的样子对于找到治疗疾病的新方法至关重要。”“我们的研究显示了Bak如何从一种形状变成另一种形状来触发细胞凋亡。一旦Bak在细胞内被‘激活’，它就会与另一个Bak分子结合形成‘二聚体’，然后引发细胞凋亡。”

Czabotar博士说，了解细胞凋亡将使研究人员能够开发出治疗疾病的新方法。“了解这些蛋白质的结构以及它们在细胞中的工作方式，对于设计对抗疾病的新疗法至关重要。”

寻找洞的故事

Dana Westphal博士、Kluck博士、Grant Dewson博士、Jerry Adams教授和来自癌症分子遗传学、细胞信号和细胞死亡部门的同事研究了Bak和Bax二聚体如何附着在线粒体上并穿透它们。这项研究发表在美国国家科学院院刊。

Kluck博士说，Bak和Bax的二聚体能破坏线粒体表面，但其机制尚不清楚。“细胞凋亡的一个关键阶段是从线粒体内释放关键蛋白质，”她说。“科学家们认为这是通过Bak和Bax刺穿线粒体膜形成一个洞发生的，但我们的工作表明这并没有发生。相反，这些蛋白质会坍塌到线粒体的油性表面，并聚集在表面，直到形成洞。”

“我们和其他人现在正在努力发现这些蛋白质是如何聚集在一起破坏线粒体并引发细胞凋亡的。对这一关键事件的更深入了解可能会提出调节细胞凋亡以对抗疾病的新方法。”