研究揭示了人凋亡体的蛋白质结构

程序性细胞死亡或细胞凋亡通过提供针对在许多癌症和AIDS以及神经退行性疾病和中风中发生的不受限制的细胞生长的防御线而在维持人类健康中起重要作用。波士顿大学医学院(BUSM)的研究人员首次绘制了活性人类凋亡体。该模型出现在eLife期刊的网上，有助于更好地了解细胞死亡的发生方式，并可能导致治疗方案增强或抑制这一过程。

由于环境压力或发育线索，每天有500-700亿人类细胞自杀。损坏的或不需要的细胞经历一个过程，在此过程中它们以受控的方式被除去，并且所得的细胞组分可以被再循环。

程序化死亡途径中的细胞信号传导最终导致称为“凋亡体”的蛋白质的复杂组装。这种大的轮状结构募集并激活特定的蛋白酶(分裂蛋白质的酶)以去除细胞质和细胞核中的蛋白质。因此，细胞通过这种“死亡之轮”从内部分解成碎片。

该研究小组由BUSM生理学和生物物理学教授Christopher W. Akey博士领导，利用低温电子显微镜确定了凋亡体的近原子结构，并能够构建三维模型。

据研究人员称，凋亡小体是一种带有七个辐条的轮状结构。在轮子的顶部是通过蛋白酶对接形成的螺旋形盘，而蛋白酶的活性区域被柔性地束缚在盘上。当活化时，凋亡体是一种动态分子机器，在任何给定时间都有三到五个蛋白酶分子与它连接。停在车轮上的蛋白水解单元的数量可能会有所不同，从而导致拆除活动的水平发生变化。可溶性蛋白酶又被活性凋亡体切割和活化，然后该可溶性蛋白酶靶向细胞组分。

“这项研究有助于我们更好地了解体内有助于调节组织发育和稳定性的关键系统的基本原理。我们希望找到针对这种死亡之轮的药物，以增强或抑制其功能，”Akey说。