蛋白质作为细胞死亡过程中细胞膜破裂的断裂点

每天，我们体内都有数百万个细胞死亡。细胞不仅仅是在生命结束时破裂，而是一种特定的蛋白质作为细胞膜破裂的断裂点。巴塞尔大学的研究人员现在已经能够在原子水平上阐明确切的机制。他们在《自然》杂志上发表了他们的成果。

细胞死亡对所有生物都是至关重要的。受损细胞或感染病毒或细菌的细胞通过启动内置的“自杀”程序自我消除，从而防止肿瘤的发展和病原体在体内的传播。

直到最近，人们还认为细胞只是在其生命结束时破裂和死亡。现在，巴塞尔大学生物中心、洛桑大学和苏黎世联邦理工学院生物系统科学与工程系(D-BSSE)的研究人员对细胞死亡的最后一步提供了新的见解。在《自然》杂志上，他们描述了一种名为ninjurin-1的蛋白质如何组装成像拉链一样工作并打开细胞膜的细丝，从而导致细胞解体。这些新见解是理解细胞死亡的一个重要里程碑。

蛋白质充当细胞膜的断裂点

各种信号，如细菌成分，会触发细胞死亡机制。在这个过程的最后阶段，细胞的保护膜被允许离子流入细胞的小孔破坏。“普遍的理解是，细胞随后会膨胀，直到由于渗透压增加而最终破裂，”巴塞尔大学Biozentrum研究小组负责人塞巴斯蒂安希勒教授解释道。“我们现在正在解决细胞如何真正破裂的问题。蛋白质ninjurin-1不会像气球一样破裂，而是在细胞膜中提供一个断裂点，导致特定部位破裂。”

利用高灵敏度显微镜和核磁共振光谱等先进技术，科学家们已经能够阐明ninjurin-1在单个原子水平上诱导膜破裂的机制。Ninjurin-1是一种嵌入细胞膜中的小蛋白。

“在收到自杀命令后，两种ninjurin-1蛋白最初聚集在一起并在膜中形成楔形，”该研究的第一作者和博士MorrisDegen解释说。博士生瑞士纳米科学研究所学院。“大的损伤和孔洞是由许多附加到初始楔形物上的蛋白质形成的。这样，细胞膜被一块一块地切开，直到细胞完全分解。”然后通过身体自身的清洁服务清除细胞碎片。

“现在很明显，如果没有ninjurin-1，细胞就不会破裂。由于离子的流入，它们确实会膨胀到一定程度，但膜破裂取决于这种蛋白质的功能，”Hiller补充道。“关于细胞死亡的教科书章节将通过这些美丽的结构见解得到扩展。”

对细胞死亡的更深入理解将有助于寻找新的药物靶点。治疗癌症的治疗干预是可以想象的，因为一些肿瘤细胞逃避了程序性细胞死亡。此外，在帕金森病等神经退行性疾病或感染性休克等危及生命的疾病中观察到细胞过早死亡的情况下，干扰这一过程的药物可能是一种潜在的治疗选择。