新研究揭示钙在清洁死细胞中的关键作用

科学家发现，细胞外钙介导膜蛋白的激活，该膜蛋白挥动信号细胞死亡的信号。

由日本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。该研究结果最近发表在《自然通讯》杂志上。

Xkr4 蛋白在细胞死亡中的作用

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。

钙是死细胞清理中缺失的一环

细胞外钙进入扰乱酶跨膜区域的口袋，触发扰乱酶的激活。这会将磷脂酰丝氨酸 (PS) 暴露在细胞表面，作为消除不需要的细胞的独特标记。图片来源：Mindy Takamiya/京都大学 iCeMS

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。

钙离子的作用

日本的研究小组发现，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。”

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