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2002年8月20日的美国科学院院刊PNAS发表了加拿大Ottawa大学Megeney研究小组题为 "骨骼肌分化过程需要Caspase3活性"研究报告,首次将凋亡执行分子与骨骼肌分化联系起来。
众所周知,caspase3是细胞程序性死亡的重要执行分子之一。凋亡过程启动后,caspase3由酶原形式变为活化形式,水解多种细胞生存必需的蛋白质。那么,这个凋亡过程的效应分子与骨骼肌分化会有什么必然联系吗?
Ottwa大学研究人员根据细胞凋亡和骨骼肌分化过程中的相同形态变化如肌动蛋白纤维的重排,凋亡细胞膜的"出泡"需要肌球蛋白轻链激酶的参与等现象,大胆推测在生肌细胞系中诱导分化和凋亡后的分子机制存在交叉.
经过系列实验,该小组发现骨骼肌的分化的确依赖caspase3活性,使用caspase3抑制剂或同源缺失caspase3会产生明显的肌管/肌丝形成减少,肌肉特异蛋白表达下降等现象。进一步实验还发现了在骨骼肌分化过程中的caspase3特异底物MST1(Mammalian
Sterile Twenty-like kinase1),它被caspase3水解后活化后,通过p38 MAPK通路发挥生肌促进作用。在caspase3缺陷的肌母细胞,瞬时转染活化形式的MST1可以恢复肌分化表型,转染野生形式的MST1则没有作用.
该小组的研究结果将经典的凋亡效应分子与骨骼肌分化这样一个有明显细胞形态变化的过程直接联系在一起,既拓宽了我们的科研视角,又启发了我们的科研思维.
(本中心博士生 王莺供稿)
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