人體的細胞永遠處于“自毀”的邊緣,。通過啟動這種自毀的機制即凋亡,，人體可將不需要或有缺陷的細胞例如癌前細胞殺死。但有時這一機制也會發(fā)生嚴重的錯誤,，導致儲存記憶的腦細胞被破壞,。洛克菲勒大學的科學家們正在對凋亡展開研究希望了解其詳細的機制，最終幫助他們能夠控制這一過程,，殺死“無用”或“有害”的細胞,，保護“有益”的細胞。最新的研究數(shù)據(jù)發(fā)表在《細胞生物學雜志》（JCB）上,。
在論文中,，洛大細胞凋亡及癌癥生物學實驗室的博士后研究員Cristinel Sandu領(lǐng)導的研究小組對Reaper蛋白展開了深度探討。早在1994年Steller就在《科學》雜志上發(fā)表論文第一次對Reaper蛋白進行了描述,。在正常狀態(tài)下,，Reaper蛋白可干擾細胞凋亡抑制蛋白（IAPs）的抗凋亡作用。Reaper發(fā)出凋亡信號,，啟動凋亡程序，然后由caspases執(zhí)行凋亡過程,。
“就像死神一樣,，Reaper是凋亡的宣告者，但卻不是執(zhí)行人,。它是啟動整個過程的關(guān)鍵,。”Steller說道。
過去的研究曾證實Reaper和Hid 、Grim都可啟動果蠅細胞凋亡,，而在人體及其他哺乳動物中也找到了功能相似的相關(guān)蛋白,。然而科學家們?nèi)詿o法解答Reaper是通過何種機制在何處啟動的凋亡。Sandu和同事們培育了一種遺傳修飾果蠅,，這種果蠅的眼睛可特異地表達各種變異Reaper蛋白,。這使研究者們能夠評估各個蛋白模體對Reaper誘導凋亡功能的影響。研究人員發(fā)現(xiàn)一個特殊的螺旋結(jié)構(gòu)域?qū)eaper復合物形成起關(guān)鍵性的作用,，對其進行修飾可使蛋白功能變得更強,。隨著致死性Reaper變異體表達增多，果蠅眼睛的損害就越明顯,。
在一系列的生化試驗中,，研究人員發(fā)現(xiàn)Reaper必須進入線粒體才能有效發(fā)出“死亡指令”。 Reaper可與Hid相互作用,，以“搭順風車”的方式進入到線粒體,。通過熒光標記Hid 和Reaper，Sandu觀察到Hid 和Reaper形成復合物,，并聚集到線粒體膜上,。當研究人員利用實驗操作使Reaper直接進入線粒體膜時，其啟動的細胞凋亡效應大大增強,。進一步的實驗證實當Hid形成復合物可保護Reaper在細胞啟動凋亡時免于降解,。
現(xiàn)在模擬Reaper部分功能的藥物已進入臨床試驗。研究發(fā)現(xiàn)越是直接將Reaper靶向線粒體,，它的殺傷效應越強,，這為探索促進癌癥治療的方法指出了新方向。（生物谷Bioon.com）
生物谷推薦英文摘要：
JCB doi: 10.1083/jcb.201004086
Drosophila IAP antagonists form multimeric complexes to promote cell death
Cristinel Sandu, Hyung Don Ryoo, and Hermann Steller
Howard Hughes Medical Institute, Strang Laboratory of Apoptosis and Cancer Biology, The Rockefeller University, New York, NY, 10065
Apoptosis is a specific form of cell death that is important for normal development and tissue homeostasis. Caspases are critical executioners of apoptosis, and living cells prevent their inappropriate activation through inhibitor of apoptosis proteins (IAPs). In Drosophila, caspase activation depends on the IAP antagonists, Reaper (Rpr), Head involution defective (Hid), and Grim. These proteins share a common motif to bind Drosophila IAP1 (DIAP1) and have partially redundant functions. We now show that IAP antagonists physically interact with each other. Rpr is able to self-associate and also binds to Hid and Grim. We have defined the domain involved in self-association and demonstrate that it is critical for cell-killing activity in vivo. In addition, we show that Rpr requires Hid for recruitment to the mitochondrial membrane and for efficient induction of cell death in vivo. Both targeting of Rpr to mitochondria and forced dimerization strongly promotes apoptosis. Our results reveal the functional importance of a previously unrecognized multimeric IAP antagonist complex for the induction of apoptosis.
