Bak蛋白与线粒体：凋亡研究新进展

 时间：2007年07月16日 来源：生物通

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　　研究人员最近发现，当一个细胞受到严重压迫（比如来自心脏病发作、中风或者癌症）时，一个名叫Bak的蛋白会当机立断，诱导细胞自杀。经历致命的双重打击时，Bak协助将线状的线粒体切割为易受攻击的小球。另一种蛋白Bax在这些小球上戳出无数个小孔，将小球内含物释放到细胞中。“我们发现Bak在调节线粒体形态时发挥特有的功能，” 文章通讯作者、Georgia医学院（MCG）和退役老兵检验中心Zheng Dong博士说，“另一方面，Bax与形态调节无关，但需要在那里戳孔。” 文章刊登于上周《PNAS》。

　　

生物通报道：研究人员最近发现，当一个细胞受到严重压迫（比如来自心脏病发作、中风或者癌症）时，一个名叫Bak的蛋白会当机立断，诱导细胞自杀。

经历致命的双重打击时，Bak协助将线状的线粒体切割为易受攻击的小球。另一种蛋白Bax在这些小球上戳出无数个小孔，将小球内含物释放到细胞中。“我们发现Bak在调节线粒体形态时发挥特有的功能，” 文章通讯作者、Georgia医学院（MCG）和退役老兵检验中心Zheng Dong博士说，“另一方面，Bax与形态调节无关，但需要在那里戳孔。” 文章刊登于上周《PNAS》。

Bak和Bax有相似的结构，之前研究人员一直认为它们在细胞凋亡过程中发挥主要的、相似的作用。Dong说：“这两种蛋白对线粒体损伤和随后的细胞凋亡非常重要。”

Dong博士等阻断细胞的氧供，并利用常用的化疗试剂cisplatin刺激细胞，结果证明，线状的线粒体在细胞凋亡早期便开始快速片段化。具有讽刺意味的是，他们还发现这种致死性片段化是Bak与mitochondria-shaping蛋白mitofusins相互作用的结果。Mitofusins在不受刺激的细胞中，帮助线粒体维持线型结构。Dong博士推测，在正常、无刺激的条件下，Bak在mitofusin调节中也有作用。

实际上，研究人员认为Bak、Bax及释放到细胞中的线粒体内容物，都有维持细胞功能的作用。

文章第一作者Craig Brooks说，Bak和Bax在细胞中很有可能其它蛋白控制在正常，当某些事情超出了细胞的控制能力时，Bax和Bak被激活，启动细胞死亡。某些类似蛋白（最大的是细胞色素C）是线粒体日常工作如产能所必需的，但如果从线粒体中释放出来，会启动细胞凋亡。

通过观察无Bak的小鼠的肾细胞和神经元，Dong等发现Bak和Bax相互协作，成功引发细胞凋亡。“如果只有Bak而没有Bax，线粒体仍旧会片段化，但细胞不会自杀；如果只有Bax而无Bak，线粒体上仍旧会出现小孔，但效率很低。”

他们现在希望掌握Bak和mitofusin相互作用的确切机制，相互作用是怎样调节的，是怎样影响线粒体形态、生理学和病理学的。进一步了解细胞的自杀机制，有助于研发阻断癌症、中风等疾病的治疗药物。（生物通 小粥）