美國科羅拉多大學(xué)博爾德分校的研究小組通過研究線蟲，首次發(fā)現(xiàn)引起細(xì)胞凋亡的“開關(guān)”,，此項研究結(jié)果可用于治療人類由于“非正常細(xì)胞凋亡”引起的癌癥等疾病。
科羅拉多大學(xué)教授丁雪（ Ding Xue）稱,，這項新研究結(jié)果在理解細(xì)胞程序死亡或者細(xì)胞凋亡方面邁出了一大步,。細(xì)胞凋亡是細(xì)胞的自殺過程,，通過自殺方式去除體內(nèi)非必需細(xì)胞或即將發(fā)生變異的細(xì)胞，細(xì)胞凋亡不同于創(chuàng)傷性死亡,，它可以幫助人類預(yù)防諸如癌癥和自身免疫性疾病,。
據(jù)報道，研究小組在小型土壤線蟲上進(jìn)行試驗,，小型土壤線蟲是常用于遺傳和生物醫(yī)學(xué)實驗用的有機(jī)體,。研究線蟲的細(xì)胞死亡機(jī)制，其結(jié)果可用于了解人類細(xì)胞死亡機(jī)制,，并研究出解決人類因為“不適當(dāng)?shù)募?xì)胞凋亡”而導(dǎo)致的疾病的方法,。研究小組利用線蟲的半胱天冬酶（ caspase ）進(jìn)行試驗。半胱天冬酶是細(xì)胞凋亡的“酶劊子手”,，因為它的主要作用就是切斷和破壞細(xì)胞的蛋白質(zhì),。但是，研究小組在試驗中發(fā)現(xiàn)半胱天冬酶對Dicer酶具有不同的作用,，當(dāng)半胱天冬酶分裂 Dicer酶后,，它并沒有殺死Dicer酶，而只是改變了 Dicer酶的功能（ Dicer酶是一種RNA切割酶）,，Dicer酶開始分裂染色體,，并殺死細(xì)胞。
科羅拉多大學(xué)波爾德分校生物系主任湯姆·布盧門撒爾（ Tom Blumenthal）說：“有很多酶可以用來切割RNA,同時,，其它一些酶可以用來切DNA,。但是，這個實驗首次表明,，利用半胱天冬酶分裂Dicer酶（這是一種RNA切割酶）,，可以改變Dicer酶的功能，使其轉(zhuǎn)變?yōu)镈NA切割酶."
研究人員還說,，通過對線蟲的研究,，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了對細(xì)胞凋亡非常重要的基因。細(xì)胞凋亡共分為5個步驟,，這些步驟包括確定死亡細(xì)胞,、激活細(xì)胞死亡程序、開始細(xì)胞殺死過程,、吞噬死亡細(xì)胞尸體以及降解細(xì)胞碎片,。
據(jù)悉，此項研究由寶威基金和美國國立衛(wèi)生研究院提供資助,。（生物谷Bioon.com）
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Nature Cell Biology：動植物的細(xì)胞凋亡方式相同
Nature：炎癥與細(xì)胞凋亡
MBC：細(xì)胞凋亡研究取得新進(jìn)展
Cell：細(xì)胞凋亡蛋白水解圖譜
生物谷推薦原文出處：
Science DOI: 10.1126/science.1182374
Caspase-Dependent Conversion of Dicer Ribonuclease into a Death-Promoting Deoxyribonuclease
Akihisa Nakagawa,1,* Yong Shi,1,* Eriko Kage-Nakadai,2 Shohei Mitani,2 Ding Xue1,
Chromosome fragmentation is a hallmark of apoptosis, conserved in diverse organisms. In mammals, caspases activate apoptotic chromosome fragmentation by cleaving and inactivating an apoptotic nuclease inhibitor. We report that inactivation of the Caenorhabditis elegans dcr-1 gene, which encodes the Dicer ribonuclease important for processing of small RNAs, compromises apoptosis and blocks apoptotic chromosome fragmentation. DCR-1 was cleaved by the CED-3 caspase to generate a C-terminal fragment with deoxyribonuclease activity, which produced 3' hydroxyl DNA breaks on chromosomes and promoted apoptosis. Thus, caspase-mediated activation of apoptotic DNA degradation is conserved. DCR-1 functions in fragmenting chromosomal DNA during apoptosis, in addition to processing of small RNAs, and undergoes a protease-mediated conversion from a ribonuclease to a deoxyribonuclease.
1 Department of Molecular, Cellular, and Developmental Biology, University of Colorado, Boulder, CO 80309, USA.
2 Department of Physiology, Tokyo Women’s Medical University, School of Medicine and Core Research for Evolutional Science and Technology, Japan Science and Technology Agency (CREST), Japan Science and Technology, Tokyo, 162-8666, Japan.
