NIBS王曉東PNAS發表凋亡研究新文章

　　來自北京生命科學研究所的研究人員證實，在凋亡過程中，Bax和Bak激活線粒體蛋白酶OMA1促進了細胞色素C釋放。這一重要的研究發現發表在10月1日的《美國國家科學院院刊》（PNAS）上。

　　論文的通訊作者是北京生命科學研究所所長、美國國家科學院院士王曉東（wangxiaodong）研究員。其主要研究方向是闡明細胞死亡的分子機理。

　　細胞凋亡，也稱程序化細胞死亡，是生理或病理條件下，各種內外信號激活細胞死亡程序后發生的一種自殺行為，其特征是一系列細胞形態學改變，包括染色體濃縮、核碎裂、細胞皺縮、凋亡小體形成等。

　　細胞凋亡分為外源性激活途徑與內源性激活途徑：外源性途徑主要通過死亡受體介導；內源性激活途徑由線粒體介導。線粒體是真核生物能量和代謝的中心，在信號轉導中起關鍵調節作用，在凋亡中起著決定性作用。細胞凋亡過程中的線粒體凋亡途徑是近年來的研究熱門。

　　以往的研究證實，內在細胞凋亡刺激啟動哺乳動物細胞的凋亡程序，其過程首先是通過激活包含Bcl-2同源結構域3(Bcl-2 homology domain3,BH3)的蛋白，如Bim和tBid，轉而觸發Bax和Bak蛋白發生構象改變，在線粒體上以低聚物形式形成孔道，使得細胞色素C和其他促凋亡蛋白從線粒體膜間隙釋放出來，釋放的細胞色素C隨后通過一條明確的生化信號通路啟動促凋亡caspase激活。但到目前為止，對于低聚化的Bax和 Bak引起線粒體內細胞色素C釋放的機制仍不是很清楚。

　　在這篇文章中研究人員報告稱構建出了一些特殊的細胞系，他們能夠以一種受控、定量的方式誘導這些細胞系中的Bim或tBid表達由此啟動凋亡。利用這些細胞系，研究人員檢測了在Bax和Bak低聚化之后、細胞色素C釋放之前的凋亡事件。他們發現在這一系統中線粒體金屬蛋白酶OMA1以Bax和Bak 依賴性方式激活。激活的OMA1裂解了dynamin-like GTPase蛋白optical nerve atrophy 1，這一事件對于線粒體嵴重塑至關重要。在這些細胞中抑制或是敲除OMA1可以減少細胞色素C釋放。

　　這些結果明確地表明了，低聚化的Bax和Bak是通過引起線粒體外膜透化以及OMA1激活觸動了凋亡。