머리말

Ferroptosis은 2012년 Brent R.Stockwell에 의해 처음 제안되었습니다. 연구에 따르면 Erastin은 Ras 돌연변이 세포의 사멸을 특이적으로 유도할 수 있지만 일반적인 세포 사멸 특성은 없습니다. 철 킬레이트제는 이 과정을 억제할 수 있습니다. 화합물 RSL3은 또한 유사한 세포 사멸 표현형을 갖는다.
 

철 사멸은 철 의존적 조절 세포 사멸 방법으로, 세포 사멸, 세포 괴사 및 자가 포식과는 다른 새로운 유형의 계획된 세포 사멸입니다. 철의 죽음의 과정은 다양한 대사 산물과 생체 분자로 구성되어 매우 복잡하며 일부 특징적인 유전자가 변경되었습니다.

세포 철 사멸은 GPX4, FSP1, xCT 및 GCH1과 같은 항산화 시스템이 약리학적 또는 유전적 수단에 의해 억제될 때 발생합니다. 세포 환원 시스템(항산화 시스템)에 대한 많은 연구가 보고되었지만, 세포 철 사멸을 유발하는 지질 과산화 과정의 산화 시스템은 제대로 이해되지 않고 심지어 논란의 여지가 있습니다.

베이징 시간 2020년 12월 15일 00:00에 베이징 생물과학원 왕샤오둥 연구소의 박사후 연구원인 Ai Youwei와 Zhang Zhiyuan 연구소의 박사후 연구원인 Yan Bo는 ``라는 제목의 온라인 간행물을 출판했습니다. Ferroptosis 동안의 막 손상은 분자 세포에서 유발됩니다. Oxidoreductases POR 및 CYB5R1에 의해 촉매된 인지질의 산화에 의한 기사는 세포 철사를 유발하는 지질 과산화 과정에 대한 자세한 분석을 제공합니다.
 

그들은 세포 철 사멸을 촉진하는 효소가 소포체에 위치한 산화환원효소 POR 및 CYB5R1임을 발견했습니다. 이러한 산화환원효소는 일반적으로 NAD(P)H에서 파생된 전자를 다운스트림 CYP450 및 기타 단백질로 전달합니다. 그러나 전자 전달 과정에서 전자의 일부가 용액의 산소로 "우연히" 전달되었습니다. 산소는 전자를 받아 과산화수소(H2O2)로 변환되며, H2O2는 철 이온 존재하에서 펜톤 반응을 일으켜 수산기 라디칼을 형성하며, 활성 수산기는 불포화 지방산의 장쇄 이중 결합 사이의 수소 원자를 박탈하여 지방을 유발합니다. 품질 과산화 공정. 그들은 발현 및 정제된 POR 및 CYB5R1 효소를 사용하여 불포화 지방산 장쇄 인지질을 함유한 지질의 과산화를 촉매하여 리포솜 막의 산화적 손상 및 누출을 야기함으로써 철사 동안 세포막 산화적 손상의 생화학적 메커니즘을 명확하게 드러냈다.
 

기사에 사용된 Catalase 항체(ER40125)는 Huaan Biotechnology에서 나온 것으로 주로 WB 실험에 사용됩니다.
 

실험 데이터
 

실험 결과

이 연구는 단백질 이황화 이성화효소(PDI)의 소분자 억제제를 스크리닝하는 주제에서 시작되었습니다. 분석 과정에서 PDI 소분자 억제제인 ​​PACMA31이 PDI와 무관한 방식으로 세포 철 사멸을 유도할 수 있음이 밝혀졌고, 추가 표적 식별을 통해 PACMA31이 GPX4에 결합하여 철 사멸을 유도할 수 있음이 밝혀졌습니다.
 

이후 게놈 전체에 걸친 CRISPR-Cas9 스크리닝과 소규모 RNAi 스크리닝을 통해 세포내 산화환원효소 POR이 넉아웃되었을 때 철사 활성인자에 의해 유도된 세포 사멸이 유의하게 억제되었으며, 이를 기반으로 넉아웃됨을 확인하였다. CYB5R1이 낮으면 세포 사멸이 더욱 억제됩니다. 소포체에 위치한 이 두 개의 산화환원효소가 세포 철사에 필요하다는 것을 보여줍니다. 일련의 생화학적 실험을 통해 세포 철 사멸의 생화학적 메커니즘이 밝혀졌습니다. 이 과정에서 철 이온의 필요성과 세포가 계속 작동하기 위해 GPX4와 같은 항산화 시스템이 필요한 이유를 완벽하게 설명합니다.
 

실험에 따르면 철 사멸 중 세포막 손상은 알려진 괴사 및 파이로프토시스와 다릅니다. 후자는 세포막에 구멍을 만들기 위해 막 퍼포린(MLKL 및 Gasdermins)에 완전히 의존합니다. 철 사멸 중 막 손상은 oxidoreductase에 의해 매개되는 지질 과산화에 의해 유발됩니다. 괴사와 열분해의 분자 메커니즘은 각각 2014년과 2016년 베이징 생물과학원 왕샤오동 연구소와 샤오펑 연구소에서 발견되었습니다.
 

이 연구의 주요 저자는 Zhang Zhiyuan 연구실의 Yan Bo 박사, Wang Xiaodong 연구실의 Ai Youwei 박사이며, 다른 저자로는 Shao Feng 연구실의 Sun Qi 박사, Ma Yan 박사 및 Cao Yang 박사가 있습니다. 대사 센터와 Cai Tao의 연구실에서 온 Dr. Wang Jiawen입니다. 이 논문은 또한 apoptosis(Nature Communications, Ai et.al.)와 apoptotic necrosis(Elife, Li and Ai et.al.)에 이어 Wang Xiaodong의 연구실에서 올해 철 사망 분야에 대한 연구이기도 합니다.
 

논문 링크: https://www.cell.com/molecular-cell/fulltext/S1097-2765(20)30802-9
 

이 훌륭한 연구에서는 철 사멸 신호 전달 경로의 여러 단백질 표적이 관련되어 있으며 HUABIO는 xCT, GPX4, FSP1, GCH1, POR, ACSL4 및 LOX 항체 시리즈와 같은 많은 관련 제품을 보유하고 있습니다. 철 사멸 항체.소형 패키지 조합, 모든 제품 문의를 환영합니다.