提起凋亡，人們總會(huì)聯(lián)想到生命的結(jié)束?？蓪τ谏鼉?nèi)的某些細(xì)胞來說，“死去”可能是為了讓整個(gè)個(gè)體免于疾病等外界不良因素的侵襲，頗有一種犧牲自我、顧全大局的豪氣。

       近日，由澳大利亞昆士蘭大學(xué)教授Bostjan Kobe領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)了廣泛存在于人類和植物中的某個(gè)關(guān)鍵蛋白在細(xì)胞凋亡中的關(guān)鍵作用，并解析了該蛋白的三維結(jié)構(gòu)。該研究可以讓人們更好地理解細(xì)胞的死亡過程，促進(jìn)抗病植物的研發(fā)，對于提高產(chǎn)量、減少浪費(fèi)和加強(qiáng)糧食安全有重要意義。這項(xiàng)研究發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。

       Kobe介紹說：“為了維持生命體的正常運(yùn)行，人類和植物等多種生物體內(nèi)均有細(xì)胞凋亡機(jī)制。該機(jī)制的啟動(dòng)可以保證受到疾病等因素侵襲的個(gè)體，以犧牲部分受感染細(xì)胞的方式得以存活。這種機(jī)制也是我們?nèi)梭w自身免疫反應(yīng)的關(guān)鍵部分。”

       他表示，對于參與人類神經(jīng)元細(xì)胞死亡過程的蛋白質(zhì)的研究引導(dǎo)著他的團(tuán)隊(duì)去探索植物中這一過程的發(fā)生與發(fā)展。“我們已經(jīng)找到了人類和植物細(xì)胞中導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的常見方式。”

       該團(tuán)隊(duì)綜合采用結(jié)構(gòu)生物學(xué)、生物化學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)和植物科學(xué)等實(shí)驗(yàn)方法來分析細(xì)胞中的相關(guān)蛋白質(zhì)，為一些存在潛在突破性創(chuàng)新的研究奠定了基礎(chǔ)。

       “神經(jīng)退行性疾病在全世界范圍內(nèi)影響著數(shù)百萬人，雖然致病原因復(fù)雜多樣，但腦細(xì)胞的非正常死亡是這些疾病的共同原因。”Kobe說。

       研究人員發(fā)現(xiàn)，一種特殊的蛋白質(zhì)SARM1，對于不同神經(jīng)退行性疾病的腦細(xì)胞崩潰至關(guān)重要。他們找到了SARM1的關(guān)鍵信息，并揭示出該蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)。

       該研究的另一個(gè)重要意義在于，更好地了解細(xì)胞凋亡過程也可能促進(jìn)抗病植物的培育，這有助于提高糧食產(chǎn)量，減少浪費(fèi)，加強(qiáng)糧食安全。

       “在全球范圍內(nèi)，糧食安全是一個(gè)日益重要的問題。”Kobe說，在收獲之前，植物病害每年造成的作物損失超過15％。

       他表示：“我們知道，植物中的特殊抗性基因可以保護(hù)其免受疾病的侵害，但人們對于這些蛋白質(zhì)如何發(fā)揮作用知之甚少。這種抵抗過程在某種程度上與人類神經(jīng)元相似，即被感染的細(xì)胞會(huì)自我毀滅。因此，了解這個(gè)過程如何在神經(jīng)元中發(fā)生，對于我們發(fā)現(xiàn)植物抗性的產(chǎn)生有著重要的指導(dǎo)意義。”

       “我們的研究可以使有效合成抗性基因的工作更進(jìn)一步，能夠給澳大利亞和全世界范圍內(nèi)的作物提供額外保護(hù)。”Kobe說。