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第一次观察到环形蛋白的甜甜圈形孔

2019-01-29 11:22:28 • 来源：

西班牙和德国的研究人员成功地观察到了Bax蛋白在线粒体膜中穿孔的形状像环和新月卫星的毛孔。超分辨率显微镜已经取得了这一进步，可能有助于找到细胞自杀的“圣杯”，这是预防癌症的关键过程。死亡对生命至关重要，至少在细胞水平上如此。器官发育在很大程度上依赖于正在生长和分裂的细胞与正在死亡的细胞之间的完美平衡。为了实现这一点，细胞通过称为细胞凋亡或细胞自杀的过程编程自己的破坏。如果在这种程序性死亡中出现任何错误，细胞以不受控制的方式增殖，并且可能导致癌症。

第一次观察到环形蛋白的甜甜圈形孔

细胞凋亡的复杂机制由一系列蛋白质Bcl-2蛋白控制，这些蛋白质形成分子相互作用的大网络，以调节线粒体外膜(细胞的能量)的透化作用。该步骤被认为是细胞自杀无法返回的点，并且最后由Bax蛋白介导，Bax蛋白是Bcl-2家族的基本成员，其功能是对膜进行穿孔。

当细胞受到凋亡刺激的压力时，Bax激活其杀手本能，在线粒体膜上结壳并募集其他Bax单元以形成大簇。最后，它们通过形成孔或孔来破坏线粒体外膜，这允许诸如细胞色素c的蛋白质从膜间空间释放到细胞外环境中以最终导致自杀过程。

“Bax蛋白质不可逆转地破坏细胞的机制尚不清楚;事实上，这些细胞膜的存在直到现在还没有争论，因为没有人能够成功地在细胞线粒体中观察它们，”西班牙语生化学家Raquel Salvador-Gallego是图宾根大学(德国)的研究员，也是该论文的合着者，他向SINC解释道。

但眼见为实。这位生物化学家及其大学和其他几个德国研究中心的同事在超分辨率显微镜的帮助下，在凋亡过程中可视化了Bax组织背后的纳米结构。这篇论文是本周EMBO期刊的封面文章。

“令人惊讶的是，我们已经能够在线粒体上观察到非常明确的Bax结构，形状像环，弧和线。这些是活性形式的蛋白质的典型特征，仅在细胞死亡时存在，”Salvador-Gallego说。

该团队由另一位西班牙研究员AnaGarcía-Sáez协调，已经证实这些环状和弧形结构可以穿透模拟线粒体脂质成分的人工膜。毫无疑问，它们与细胞凋亡过程中Bax蛋白的功能密切相关。

生物化学家总结说，本文“提出了一种新的Bax作用机制，并证实了这些细胞膜的存在，为我们解决细胞凋亡难题提供了重要的一点。”

另一篇文章出现在同一期刊上，该研究由哥廷根大学医学中心(德国)的Stefan Jakobs领导，该研究通过互补的超分辨率技术证实了Bax环的存在，这可能也与Bak蛋白有关，Bak蛋白是另一个成员。 Bcl-2家族。

墨尔本大学(澳大利亚墨尔本大学)Grant Dewson博士写道：“ Bax和Bak两种杀伤蛋白是如何形成假定的'凋亡孔'，导致细胞死亡不可逆转地破坏线粒体，被认为是凋亡研究的” 圣杯“。)，也在EMBO杂志上。他的结论是：“这两项研究提供了诱人的证据，证明了环形和新月形的”凋亡孔“。

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