導語：清華大學施一公教授最新研究動態(tài),。4月30日，施一公教授研究團隊在國際著名學術(shù)雜志Cell發(fā)表最新研究論文。文章初步揭示了CED-4調(diào)控CED-3的機理，其工作顯示CED-4細胞凋亡體以八聚體的形式存在。
細胞凋亡（程序性細胞死亡）是在所有多細胞生物中起關(guān)鍵作用的基 本生命過程,，細胞凋亡的異常會導致嚴重病變，比如癌癥,、老年癡呆癥等等,。因此揭示細胞凋亡的分子機理不僅可以加深我們對這一基本生命過程的了解,，還可以對 開發(fā)新型抗癌、預防老年癡呆的藥物起提供線索,。
研究細胞凋亡的一個重要模式生物是秀麗線蟲（Caenorhabditis elegans）,，MIT的Bob Horvitz教授領(lǐng)導的研究組因為通過遺傳學揭示egl-1，ced-9,，ced-4和ced-3組成的程序性細胞死亡的線性調(diào)控通路而獲得2002年的諾貝爾獎,。
施一公教授領(lǐng)導的實驗室一直致力于對細胞凋亡調(diào)控機理的研究。顏 寧教授的博士研究即因為揭示EGL-1,、CED-9調(diào)控CED-4的機理而獲得2005年的“青年科學家獎”（北美地區(qū)）,，這條通路上的下一個重要問題 CED-4激活CED-3蛋白酶的分子機理一直不清楚。他們研究CED-4細胞凋亡體的結(jié)構(gòu)與功能近10年,，中間一度陷入瓶頸狀態(tài),。直至2008年在清華 大學，兩個實驗室經(jīng)過密切合作成功解析了CED-4的3.8埃的晶體結(jié)構(gòu),。據(jù)知,，這是施一公和顏寧回國之后合作解析的第一個重要結(jié)構(gòu)。此后又歷經(jīng)十數(shù)次的 同步輻射數(shù)據(jù)收集,，終于利用在上海同步輻射收集的數(shù)據(jù)把結(jié)構(gòu)修正到3.55埃,，同時經(jīng)過近兩年的生化分析，初步揭示了CED-4調(diào)控CED-3的機理,，研究結(jié)果于2010年4月30日發(fā)表于CELL,。
他們的工作顯示CED-4細胞凋亡體以八聚體的形式存在。 CED-4八聚體組成一個碗狀結(jié)構(gòu),。他們還解析了CED-4與CED-3的復合物結(jié)構(gòu),，然而，盡管晶體中確實含有CED-3,，結(jié)構(gòu)中卻看不到CED-3的 存在,。晶體學分析顯示CED-3坐落于CED-4的碗中，其衍射密度因不對稱性而抵消,?；诮Y(jié)構(gòu)和生化實驗結(jié)果，他們提出了CED-4激活CED-3的分 子機制模型：CED-4八聚體通過募集兩個CED-3分子到它的碗中而激活CED-3,，CED-4的存在提高了CED-3的蛋白水解酶的活性,，而執(zhí)行其殺死細胞的功能。同時,，CED-4作為AAA+ ATPase家族的重要成員，該結(jié)構(gòu)顯示了與以往不同的AAA+ ATPase寡聚化形式,，并揭示了NB-ARC（nucleotide-binding, Apaf-1,R proteins, and CED-4）家族蛋白結(jié)構(gòu)組織上的一些共同原則,，為研究這一家族的植物抗性R蛋白以及發(fā)炎體（inflammasome）的結(jié)構(gòu)與功能提供了重要基礎(chǔ),。(生物谷Bioon.com)
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Nature：甲酸（formate）通道蛋白FocA結(jié)構(gòu)
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生物谷推薦原文出處：
Cell 10.1016/j.cell.2010.03.017
Crystal Structure of the Caenorhabditis elegans Apoptosome Reveals an Octameric Assembly of CED-4
Shiqian Qi, Yuxuan Pang, Qi Hu, Qun Liu, Hua Li, Yulian Zhou, Tianxi He, Qionglin Liang, Yexing Liu, Xiaoqiu Yuan, Guoan Luo, Huilin Li, Jiawei Wang, Nieng Yan, Yigong Shi
The CED-4 homo-oligomer or apoptosome is required for initiation of programmed cell death in Caenorhabditis elegans by facilitating autocatalytic activation of the CED-3 caspase zymogen. How the CED-4 apoptosome assembles and activates CED-3 remains enigmatic. Here we report the crystal structure of the complete CED-4 apoptosome and show that it consists of eight CED-4 molecules, organized as a tetramer of an asymmetric dimer via a previously unreported interface among AAA+ ATPases. These eight CED-4 molecules form a funnel-shaped structure. The mature CED-3 protease is monomeric in solution and forms an active holoenzyme with the CED-4 apoptosome, within which the protease activity of CED-3 is markedly stimulated. Unexpectedly, the octameric CED-4 apoptosome appears to bind only two, not eight, molecules of mature CED-3. The structure of the CED-4 apoptosome reveals shared principles for the NB-ARC family of AAA+ ATPases and suggests a mechanism for the activation of CED-3.
