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细胞死亡 蛋白质如何驱使免疫细胞自杀

对于某些病原体,攻击是最好的防御形式 - 它们进入人体的免疫细胞。然而,如果它们在其隐藏的生态位中被检测到,则受感染的细胞会自行杀死以重新暴露病原体。在EMBO期刊中,巴塞尔大学Biozentrum的一个研究小组报告说,一种名为gasdermin的蛋白质在细胞膜中形成可渗透的孔,从而引发免疫细胞的自杀。

细胞死亡 蛋白质如何驱使免疫细胞自杀

最好的藏身处通常位于敌人的后方,因为许多细菌,如负责结核病或伤寒的病原体已经实现。它们侵入免疫细胞,并且可以在那里生存,隐藏得很长一段时间。为了消除这种入侵者,宿主巨噬细胞可以发起自杀计划。与诺华生物医学研究所和苏黎世联邦理工学院的研究人员一起,由巴塞尔大学Biozentrum的Sebastian Hiller教授领导的研究小组首次表明,“死亡蛋白 ”穿透细胞膜,导致巨噬细胞爆裂开。然后再次暴露的病原体可以被免疫系统攻击。

Gasdermin D:牢房中的刽子手

入侵病原体的微小细胞成分被巨噬细胞内的受体识别。反过来,这些激活信号级联反应,触发炎症反应并引发pyroptosis - 一种特定形式的程序性细胞死亡。“一些研究已经证明蛋白质gasdermin D在pyroptosis中起着重要作用,”该研究的主要作者之一Petr Broz教授解释道。“我们现在已经发现了gasdermin如何驱使免疫细胞自杀,并使用低温电子和原子力显微镜,我们可以看到细胞膜上的毛孔。”

蛋白质gasdermin D处于长信号传导途径的末端。识别外来细菌成分的细胞内受体诱导炎性体的组装。反过来,该蛋白质复合物激活通过蛋白水解切割产生活性气体蛋白片段的酶。“在巨噬细胞中,gasdermin D是刽子手,执行死刑判决,”Hiller说,澄清蛋白质的作用。“裂解的gasdermin D片段迅速靶向巨噬细胞的细胞膜,并通过形成孔隙使其透化。多孔膜导致细胞膨胀和破裂。”

Gasdermins合作进行细胞自杀

使用gasdermin D,研究人员不仅确定了对免疫细胞造成死亡的蛋白质,而且还可以观察到孔隙形成使用高分辨率显微镜技术。事实证明,在切割gasdermin D之后,只需要两个片段中的一个来无缝整合到细胞膜中。到目前为止,人们对gasdermin蛋白质家族知之甚少,与gasdermin D一起包括其他五个成员。在未来,Hiller的团队旨在研究几种gasdermins的结构和功能,以确定它们是否以及如何在孔隙形成中合作,并确定这些蛋白质诱导细胞凋亡细胞死亡的生理环境。

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