在压力下死亡或不死亡,由 MK2 蛋白水平调节的决定

来源: 生物通 / 作者: 2021-09-10
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生物体经常暴露在由外部或内部因素产生的压力刺激下,它们需要做出相应的反应。在细胞水平上,压力通常会触发生存途径的激活,这有助于恢复细胞内稳态。然而,当压力过高时,细胞死亡的过程就会启动,从而消除受损的细胞。

由 ICREA 研究员 Angel Nebreda 博士领导的科学家,IRB 巴塞罗那信号和细胞周期实验室的负责人,已经确定了 p38-MK2 通路在决定细胞在应激反应中的命运方面的重要作用。

Nebreda 博士说:“我们的研究描述了一种分子机制,细胞可以利用这种分子机制将压力诱导的 p38a-MK2 通路的激活转化为适当的生物反应。”

当细胞暴露于高水平应激时,p38-MK2 通路持续被激活,促进 MK2 蛋白的降解,这与细胞死亡有关。然而,中等水平的应激只会触发 p38-MK2 通路的临时激活,这允许 MK2 的重新积累,导致细胞存活。因此,MK2 蛋白水平作为一个分子指标,通知细胞是继续存活还是开始自我毁灭。

“利用人类和老鼠细胞系对待不同的应力刺激, 我们表明, MK2 型表达水平受应力强度, 他们强调细胞的生存能力是至关重要的,”Nuria Gutierrez-Prat 博士解释道。

P38 是一种中枢蛋白,通过调节许多其他蛋白质的活性来调节许多细胞过程。癌症等疾病显示 p38 通路的改变,而高的 p38 活性水平有时与不良预后有关,例如在肺肿瘤中。此外,该 p38-MK2 通路的失调与多种人类疾病,如炎症和癌症有关。

进一步的研究将探讨 p38-MK2 通路对强烈或持续应激的调控是否作为细胞类型中不可逆损伤的常见传感器。研究人员还将研究这些应激反应机制在引起疾病方面的可能相关性,以及在病理情况下应激反应是否不同。

这项研究得到了欧洲研究理事会 (ERC)、西班牙科学与创新部 (MICINN) 和加泰罗尼亚大学和研究基金管理机构 (AGAUR) 的支持。

原文标题:

MK2 degradation as a sensor of signal intensity that controls stress-induced cell fate Núria Gutierrez-Prat, Mónica Cubillos-Rojas, Bego?a Cánovas, Antonija Kuzmanic, Jalaj Gupta, Ana Igea, Elisabet Llonch, Matthias Gaestel & Angel R. NebredaPNAS (2021) DOI: 10.1073/pnas.2024562118

 

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