“再见”基因：果蝇在细胞凋亡过程中使用的蛋白质与哺乳动物类似|当前播报

果蝇使用与哺乳动物类似的细胞压力传感器来启动程序性细胞死亡。与既定认识相反，RIKEN 研究人员在果蝇中发现了一种 BH3-only 蛋白，它会触发程序性细胞死亡或细胞凋亡。 这一发现挑战了之前的假设，并表明果蝇、人类和蠕虫都具有相似的细胞凋亡机制。

RIKEN 遗传学家在果蝇中发现了一种许多教科书上说不存在的蛋白质。 这种蛋白质检测细胞中的压力，并在它们承受过度压力时让它们走上自我毁灭的道路。

我们体内受损的细胞通过启动称为细胞凋亡的程序性细胞死亡的自杀过程来自我消除。 这个过程对我们的健康和确保细胞不会癌变至关重要。

【资料图】

这一过程背后的分子级联反应非常复杂，但它是由属于 BH3-only 蛋白质家族的一种蛋白质触发的。 这些蛋白质感知细胞中的压力，并且存在于包括哺乳动物和线虫在内的许多动物中。

然而，在过去的二十年里，在实验室中以果蝇为代表的所有昆虫都被认为缺乏 BH3-only 蛋白。 相反，他们被认为依赖于不同的细胞死亡程序。

但是现在，RIKEN 生物系统动力学研究中心的 Sa Kan Yoo 及其同事有一个惊人的发现，他们发现果蝇确实含有一种仅含有 BH3 的蛋白质。 他们以日语中的“告别”一词命名了为其编码的基因sayonara。

Sa Kan Yoo 和 Yuko Ikegawa。 图片来源：2023 RIKEN

当该团队使 sayonara 基因在果蝇翅膀中表达时，他们观察到发生细胞凋亡，导致翅膀萎缩（图 1）。

根据 Yoo 的说法，该基因隐藏在众目睽睽之下。 “我们没有做任何花哨的事情，仅仅是使用了人类 BH3-only 蛋白的基因序列，并核对了果蝇的基因组是否具有相似的序列——这是在果蝇中寻找与人类基因相对应的基因的一种非常常见的方法。”

Yoo 怀疑果蝇基因组的不完整测序可以解释为什么研究人员在 20 年前没有在果蝇中发现该基因。 “当时基因组测序还不完整，所以科学家们可能无法找到该基因，过了一段时间他们就放弃了。”

果蝇缺乏 BH3-only 蛋白随后被载入教科书。 但对 Yoo 来说，这是一个有趣的挑战。 “我认为检查它可能会很有趣，而仅仅几个小时后，我就发现了一些看起来很像 BH3-only 蛋白质的东西。”

这一发现表明，果蝇，可能还有其他昆虫，在细胞凋亡方面和人类以及其它物种并没有太大不同。 “这意味着果蝇并不例外或有点奇怪，”Yoo 说。 “相反，我们发现它们具有与人类和线虫相似的调节细胞凋亡的机制。”

该团队现在正在探索 BH3-only 蛋白被激活后究竟会发生什么。 他们还在研究其他昆虫是否含有 BH3-only 蛋白。

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