方死方生!细胞自杀揭示神经退行性疾病和粮食安全的关键蛋白质
2019/08/29
关于人类和植物细胞自我毁灭的研究可能推动神经退行性脑疾病的治疗和抗病植物的开发,最新一项研究确定了某些蛋白质在细胞自杀中所起的作用。

生存还是毁灭,这是个值得思考的问题。但是对某些具有“大无畏牺牲精神”的细胞来说,这种纠结不存在的!


图片来源:Pixabay

昆士兰大学(University of Queensland)教授Bostjan Kobe牵头的一项研究发现,某些蛋白质在细胞自杀中发挥了作用。


DOI: 10.1126/science.aax1911

Kobe教授说:“为了维持生命,像人类和植物这样不同的生物体都有为了其他生物体的利益而自杀的细胞。这是我们自身免疫反应的一个关键部分——受感染的细胞往往会选择自杀,因此更大的有机体可以存活。”

同时,研究人员在研究人类神经元细胞死亡过程中的蛋白质时意外发现了植物细胞也存在相同的细胞自杀的现象。

“我们发现了人类和植物细胞细胞自杀的常见方式。”

细胞自杀行为启发人类神经退行性疾病


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神经退行性疾病影响着全世界数百万人,发病原因各不相同,但它们之间的联系是脑细胞的崩溃(细胞自杀的一种方式)。

其中有一种特殊的蛋白质——SARM1——对不同神经退行性疾病的脑细胞崩溃至关重要。

“我们已经提供了关于这种蛋白质的关键信息,并揭示了它的三维结构,这将加速药物的开发,从而延缓或阻止这种脑细胞崩溃。”

细胞自杀行为启发植物抗性


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而对于植物来说,粮食安全同样是一个日益重要的全球性问题。据统计,在收获之前,植物病害每年就占农作物损失的15%以上。对细胞死亡过程的更透彻理解也有助于抗病植物的发展,帮助提高产量、减少浪费和加强粮食安全。

“特定的植物抗性基因可以保护植物免受疾病的侵害,但是人们对这些基因的产物如何发挥作用却知之甚少。”

这种抵抗的部分原因是——与人类神经元类似——受感染的细胞会自我毁灭。

知道了这个过程是如何在神经元中发生的,我们就能够发现植物的抗性是如何产生的。这让我们离制造有效的合成抗性基因又近了一步,这些基因可以在澳大利亚和全球范围内提供额外的保护,使作物免受病害的侵袭。”

结语

该团队结合了结构生物学、生物化学、神经生物学和植物科学来分析细胞和蛋白质,为一些潜在的突破性创新疗法奠定了基础。

所以,毁灭或许不总是坏事儿,有时它意味着新生。

参考资料:

[1] Cell suicide could hold key for brain health and food security

[2] NAD+ cleavage activity by animal and plant TIR domains in cell death pathways

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