Nature：施一公解析程序性细胞死亡

　　

生物通报道：在模式生物线虫（Caenorhabditis elegans）中有四个基因控制着程序性细胞死亡，它们分别是egl-1、ced-9、ced-4 和ced-3。来自普林斯顿的著名蛋白结构研究学者——施一公最近对其中CED-4和CED-9的复合结构进行了研究，并重构了CED-3激活的细胞程序性死亡通路。文章发表在10月6日的Nature杂志上。

       在线虫中，egl-1（egl, egg-laying defective）、ced-9（ced, cell-death abnormal）、ced-4 和ced-3 四个基因是线虫在雌雄同体的发育过程中负责控制体细胞进行程序性死亡的，这四个基因的产物可以形成一个线性的通路。EGL-1可以与CED-9结合对其作用进行抑制，当CED-9被释放后，它可以与CED-4形成复合物对其作用进行抑制。只有在CED-4脱离CED-9后才可以行使激活CED-3的细胞程序性死亡功能，其作用路线见下图a。

（图片来源：Nature）

       研究人员对CED-4-CED-9复合物的晶体结构进行了分析，分辨率可达2.6Ǻ，其示意图如上图b。组成CED-4有4个结构域，分别是卡片结构域（绿色），α/β折叠（蓝色），螺旋结构域（青色）和侧翼螺旋（紫色）。

       通过对CED-3激活通路的三种同类蛋白CED-4、CED-9和EGL-1进行体外完全重建，对这一通路的作用机制进行了进一步研究。一个分子的CED-9结合到非对称的CED-4二聚体上，这种特异的相互作用阻止了CED-4对Caspase（凋亡中重要的一种酶）——CED-3的激活。而EGL-1与CED-9的结合能使后者产生显著的构象变化，导致它与CED-4二聚体的分离。释放后的二聚体进一步二聚化形成四聚体，这种四聚体结构可以自动激活CED-3的酶原。其作用模式可见下图。

（图片来源：Nature）

       这篇文章更加深入对线虫中细胞程序性死亡的激活进行了研究（生物通记者 谢菲）。

 

清华毕业的海外学者——施一公

原文：

Structure of the CED-4−CED-9 complex provides insights into programmed cell death in Caenorhabditis elegans p831

Nieng Yan, Jijie Chai, Eui Seung Lee, Lichuan Gu, Qun Liu, Jiaqing He, Jia-Wei Wu, David Kokel, Huilin Li, Quan Hao, Ding Xue and Yigong Shi

doi: 10.1038/nature04002