钙是死细胞清理中缺失的一环

由京都大学综合细胞材料科学研究所 (iCeMS) 的科学家共同领导的一个研究小组发现了垂死细胞如何激活一种蛋白质的机制，该蛋白质触发“吃我”信号，让免疫细胞清理碎片。研究结果发表在《自然通讯》上。

该蛋白质称为 Xkr4，是细胞膜中发现的 Xkr 蛋白质家族之一。Xkr4 将磷脂酰丝氨酸从细胞膜内部(它通常所在的位置)打乱到其外部。磷脂酰丝氨酸重新定位到膜的外部是细胞即将死亡的信号，并吸引吞噬碎片的吞噬细胞。

研究人员此前发现，为了充当磷脂酰丝氨酸的扰乱酶，Xkr4的C端胞质尾部首先必须被切割，与另一个Xkr4形成二聚体并暴露结合位点。然后这个结合位点连接到另一个称为 XRCC4 的蛋白质片段。

然而，在实验环境中，仅 XRCC4 与 Xkr4 的结合不足以激活 Xkr4。这表明需要另一种成分。

研究小组发现，Xkr4 的激活需要钙离子。细胞环境外部带正电的钙离子与 Xkr4 蛋白两个“螺旋”上的三个带负电的氨基酸结合。此绑定将 Xkr4 从中间状态更改为完全激活状态。

iCeMS 生物化学家 Jun Suzuki 解释说：“我们发现细胞外钙充当 Xkr4 跨膜螺旋的分子胶，将其激活。”

令人惊讶的是，已知细胞外钙参与调节细胞环境内外的蛋白质活性，但不参与细胞膜本身的活性。“在这里，我们出乎意料地发现细胞外钙渗透到蛋白质的跨膜区域以连接两个跨膜螺旋，”铃木说。

该研究还表明，钙离子可能对 Xkr 蛋白家族其他成员(特别是 Xkr8 和 Xkr9)的激活很重要，这可能有助于阐明这些蛋白和其他扰乱酶蛋白的功能机制。

该团队的下一步是检查 Xkr4 在神经细胞中的功能并探索它们在大脑中的作用。

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