蛋白質幫助細胞生存還是死亡
瀏覽次數:6251 發布日期:2014-8-4
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在一項研究中,科學家展示了細胞應激是怎樣阻止和促進細胞自殺的,這兩種作用是均衡對抗的。
7月3日發表在Science雜志上的一篇文章報道:未折疊蛋白反應(UPR)細胞應激通路不僅能激活死亡受體5蛋白(DR5)促進細胞自殺,也能通過降解DR5來抑制細胞自殺。該理論認為初始應激會阻礙細胞自殺或凋亡,給予細胞機會適應,但如果這個壓力持續,最后將觸發細胞凋亡。
普林斯頓大學一位沒有參與這項工作的分子生物學教授Korennykh認為 “這項研究將異常復雜混亂的情況最完美的簡單化了。從根本上說,他們鑒定并準確指出與轉換決策及決策如何執行有關的特殊蛋白。” |
但這并沒有給加州拉荷亞伯納姆醫學研究所的Randal Kaufman留下深刻印象。他質疑支持作者主要觀點的、關于這個關鍵細胞過程實驗的生理相關性。
一個細胞中蛋白質折疊主要發生在內質網中,但如果此過程出錯,未折疊蛋白積聚,就會給內質網增加負擔。這樣就會觸發UPR反應,導致翻譯停止、未折疊蛋白降解和蛋白質折疊機制產物增加。然而,如果內質網應激沒有解決,UPR反應也可能引發細胞凋亡。
有兩個主要因子IRE1a和PERK控制UPR反應。IRE1a通過激活轉錄因子XBP1引發細胞生存基因的表達進而促進細胞生存。另一方面,PERK激活另一轉錄因子CHOP,其反過來觸發凋亡前因子DR5的表達。
加州大學Peter Walter和他的同事已經證實CHOP激活DR5是一個細胞自主性過程。但是他們已經發現IRE1a抑制DR5作用,通過一個叫做依賴IRE1a調節的降解作用(RIDD)過程直接降解編碼DR5的mRNA。在經過內質網應激作用的腫瘤細胞株中發現,抑制IRE1a不僅可以阻止DR5 mRNA的衰減同時可以增加細胞凋亡。
但在一封給The Scientist雜志的郵件中,Kaufman表示出對RIDD過程還未在任何一篇生理相關文獻中被闡述的重要性的關注。
Walter堅持認為RIDD過程存在的證據是十分清楚的。他唯一讓步的是關于RIDD作用可能不會達到100%的效果,因為RIDD降解mRNA是多方面的,從而導致測量上存在一定的困難。
除了關于RIDD的爭論,研究者還引發了另一場騷亂,他們發現內質網應激反應啟動后僅24小時 IRE1a表達就關閉了,留下PERK推動細胞凋亡。加州大學一位病理學教授Scott Oakes說:“我們和其他同行有證據證明這個過程揭示了另外一種模式,即PERK和IRE1a在高壓下將釋放死亡信號。”
哥倫比亞大學一位教授Ira Tabas說,無論IRE1a在極端壓力下促進還是抑制細胞凋亡是存在爭議的。但是科學家們能搞清楚這個是十分重要的。Tabas說,ER應激下的細胞死亡是多種重大疾病的一個病理過程,IRE1a抑制劑可用于藥物研發。Oakes說,在高壓力情況下你持有兩種不同觀點是非常重要的,一種是你想要保持IRE1a打開,另一種是你想要將它關掉。
因為ER應激對許多疾病是十分重要的,“許多人熱衷它” 。Tabas解釋說: “誰是正確的?我認為這依賴于實驗完成的情形——一個途徑可能在某些情況下是重要的,另一個途徑可能在不同的情況下是重要的。”他還說,使用實際疾病模型進行體內研究將來可能會幫助解決這些問題。
Walter說,研究人員還會繼續爭論這個問題,在今后的五年中哪種觀點會占據上風,我們將拭目而待。 |
原文摘自http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/40418/title/Protein-Helps-Cells-Adapt-or-Die/ 聯科生物 譯 |
閱讀原文:http://www.liankebio.com/TechServiceShow/articleID/2014080004.html