新研究發現鈣離子可能對Xkr蛋白家族的激活很重要

由日本京都大學綜合細胞材料科學研究所(iCeMS)的科學家共同領導的一個研究小組發現了死亡細胞如何激活一種蛋白質的機制，這種蛋白質會觸發免疫細胞清理碎片的“吃掉我”信號。研究結果發表在《自然通訊》雜志上。

這種蛋白質被稱為Xkr4，是在細胞膜中發現的Xkr蛋白家族的一種。Xkr4將磷脂磷脂酰絲氨酸從細胞膜的內部(通常是它所在的地方)攪亂到細胞膜的外部。磷脂酰絲氨酸遷移到細胞膜的外層是細胞死亡的信號，它吸引了吞噬碎片的吞噬細胞。

研究人員先前發現，為了作為磷脂酰絲氨酸的合成酶，Xkr4的c端細胞質尾部首先必須被切割，與另一個Xkr4形成二聚體，并暴露一個結合位點。這個結合位點隨后連接到另一個叫做XRCC4的蛋白質片段。

然而，在實驗環境中，XRCC4單獨結合Xkr4并不足以激活Xkr4。這表明還需要另一種成分。

日本研究組發現，激活Xkr4需要鈣離子。細胞外帶正電的鈣離子與Xkr4蛋白的兩個“螺旋”上的三個帶負電的氨基酸結合。這種結合將Xkr4從中間狀態改變為完全激活狀態。

iCeMS生物化學家Jun Suzuki解釋說:“我們發現細胞外鈣可以作為Xkr4跨膜螺旋的分子膠，激活它。”

令人驚訝的是，眾所周知，細胞外鈣參與調節細胞內外環境中蛋白質的活動，而不是細胞膜本身。“在這里，出乎意料的是，我們發現細胞外鈣滲透到蛋白質的跨膜區域，連接兩個跨膜螺旋，”鈴木說。

該研究還表明，鈣離子可能對Xkr蛋白家族的其他成員的激活很重要，特別是Xkr8和Xkr9，這可能有助于闡明這些和其他超燃酶蛋白的功能機制。

研究小組的下一步是研究Xkr4在神經細胞中的功能，并探索它們在大腦中的作用。

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