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即将死亡细胞如何发出细胞信号

综合细胞材料科学研究所(iCeMS)的科学家及其同事已经揭示了消除体内不需要的细胞的分子机制。释放到细胞质中的核蛋白片段激活质膜蛋白,在细胞表面显示出脂质,向其他细胞发出信号,以摆脱脂质。这些发现发表在《分子细胞》杂志上。

负责这项研究的iCeMS生物化学家Jun Suzuki解释说:“每天,有100亿个细胞死亡,并被吞噬细胞吞噬。如果不这样做,死细胞会破裂,触发自身免疫反应。” “重要的是要了解如何清除死细胞,这是我们身体维护的一部分。”

科学家们已经知道,死细胞在其表面上会显示出“吞噬我”的信号,并被吞噬细胞识别。在此过程中,脂质通过称为scramblases的多种蛋白质在细胞膜的内部和外部之间翻转。铃木和他的研究小组已经鉴定出了几种脂质加扰蛋白,但是其中一些激活机制尚不清楚。

为了解决这个问题,研究小组使用了一系列筛选方法来研究称为Xkr4的加扰蛋白。广泛的目标是挑选出细胞死亡期间活跃的基因,并专门放大Xkr4及其相关蛋白以了解它们如何相互作用。

该研究的第一作者iCeMS细胞生物学家Masahiro Maruoka说:“我们发现一个核蛋白片段激活了Xkr4,从而向吞噬细胞显示'eat me'信号。”

具体来说,科学家发现细胞死亡信号导致一种酶切割称为XRCC4的核蛋白。XRCC4的一个片段离开细胞核,激活Xkr4,形成一个二聚体:将相同的片段连接成构型。XRCC4结合和二聚体形成对于Xkr4最终转移细胞表面上的脂质以提醒吞噬细胞都是必需的。

Xkr4只是加扰蛋白之一。其他细胞在细胞死亡时被激活得更快。该小组现在想了解何时以及为什么专门激活Xkr4途径。由于它在大脑中强烈表达,因此对于大脑功能可能很重要。Maruoka说:“我们现在正在研究消除大脑中不需要的细胞或隔室的方法,以进一步了解这一过程。”

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