“吃掉我!” - 细胞凋亡前会向血细胞发出信号

细胞-材料综合科学研究所(iCeMS)的科学家和日本的同事揭示了参与消除体内不需要的细胞的分子机制。释放到细胞质中的核蛋白片段激活了一种质膜蛋白,使其在细胞表面显示出一种脂质,向其他细胞发出信号以摆脱它。

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该研究成果发表在《分子细胞》杂志上。"每天有100亿个细胞凋亡,被称为吞噬细胞的血细胞吞噬。如果没有发生这种情况,死细胞会爆裂,引发自身免疫反应,"领导这项研究的iCeMS生物化学家Jun Suzuki解释说。"了解死细胞如何作为我们身体维护的一部分而被清除是很重要的。"

科学家们已经知道,死亡细胞在其表面显示出“吃掉我!”信号,从而被吞噬细胞识别。在这个过程中,脂质通过各种被称为scramblases的蛋白质在细胞膜的内部和外部之间翻转。Suzuki和他的团队已经发现了其中的几种脂质扰乱蛋白,但它们的一些激活机制一直不清楚。

为了解决这个问题,该团队使用了一系列筛选方法来研究名为Xkr4的扰乱蛋白。大致的目的是找出在细胞死亡过程中活跃的基因,并特别放大Xkr4及其相关蛋白,以了解它们是如何相互作用的。

"我们发现,一个核蛋白片段激活了Xkr4,向吞噬细胞显示“吃掉我!”信号,"iCeMS细胞生物学家Masahiro Maruoka说,他是这项研究的第一作者。

科学家们发现,细胞死亡信号会导致一种名为XRCC4的核蛋白被一种酶切割。XRCC4的一个片段离开细胞核,激活Xkr4,Xkr4形成二聚体:将相同的片段相互连接。XRCC4的结合和二聚体的形成都是Xkr4最终在细胞表面转移脂质以成为提醒吞噬细胞的必要条件。

Xkr4只是扰乱蛋白中的一种。在细胞死亡过程中,其他蛋白的激活速度要快得多。该团队现在想了解Xkr4通路何时以及为何会被特异性激活。由于它在大脑中强烈表达,它很可能对大脑功能很重要。"我们现在正在研究消除大脑中不需要的细胞或隔间,以进一步了解这一过程,"Maruoka说。

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