Cell頭條:細胞凋亡的潤滑劑
日期:2012-03-13 08:33:19
來自美國紐約西奈山醫學院,圣裘德童研究醫院等處的研究人員發表了題為“Sphingolipid Metabolism Cooperates with BAK and BAX to Promote the Mitochondrial Pathway of Apoptosis”的文章,解析了細胞凋亡相關的細胞色素C釋放,這將為進一步揭示細胞凋亡的秘密提供了重要信息,這一研究成果公布在Cell雜志上,同期雜志還配發相關點評文章。
文章的通訊作者分別是西奈山醫學院Jerry E. Chipuk,以及圣猶大兒童研究醫院Douglas R. Green教授,其中Green教授是世界著名的免疫學家,其方向主要是細胞凋亡或主動細胞死亡的相關研究,并探討這一過程在調控免疫系統中的作用。Green教授發表過多篇重要的論文,曾以113篇論文高達15,000次的引用率位居全球論文被引用次數最多的前五名科學家之列,其中有兩篇論文的引用次數位列全球引用次數最多的論文前25位。
線粒體在功能上和物理結構上都異型膜(heterotypic membranes)存在關聯,但是關于這些相互作用如何影響線粒體外膜通透性(permeabilization,MOMP),以及細胞凋亡的,目前還知之甚少。
在這篇文章中,研究人員發現線粒體異型膜分離能抑制依賴于BAK/BAX的細胞色素c(cytochrome c)的釋放——細胞色素C是一種細胞色素氧化酶,是電子傳遞鏈中唯一的外周蛋白,位于線粒體內側外膜,研究發現細胞色素C與細胞凋亡有關,從線粒體中泄露出的細胞色素C有誘導細胞凋亡的作用。
研究人員通過生化方法純化與MOMP敏感性有關的中性(neutral sphingomyelinases)中性鞘磷脂酶,發現脂質代謝能調控BAK/BAX活性。之后他們又純化了脂質和酶,證明通過體外重構鞘脂代謝途徑能提高MOMP敏感性。
而且研究人員還發現脂質代謝抑制劑能阻斷重膜準備中的MOMP,但不會影響純鞘重構化過的線粒體MOMP。鞘脂產物:sphingosine-1-PO4 和hexadecenal還能與BAK和BAX特異性協同作用。
這些都說明了細胞對凋亡作出應答需要鞘脂代謝(sphingolipid metabolism)的參與。這項研究也表明BAK/BAX活性和細胞凋亡能調控特殊脂質環境,這一環境是由于異型膜-線粒體相互作用維持的。
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