鋅如何參與細胞死亡

　　鋅是人體代謝所必需的一種微量元素，可抑制幾個半胱天冬酶(caspase)的活性，從而起細胞凋亡調控因子的作用。逆轉這種抑制作用是開發凋亡療法的一種可能途徑。很少有研究描述Zn2+與caspase相互作用的分子細節，了解該細節對于任何治療策略的成功至關重要。

　　目前，弗吉尼亞州立聯邦大學(VCU)的研究人員帶領的一項最新研究，已經闡明了鋅與半胱天冬酶3相互作用的分子細節。

　　細胞凋亡的調節異常與癌癥和神經退行性疾病(如阿爾茨海默氏病)有關。已知鋅能通過抑制半胱天冬酶的活性對該過程產生影響，是治療上述疾病的重要藥物靶標。這一發現可以幫助研究人員設計靶定鋅-caspase相互作用的治療藥物，來針對性地控制半胱天冬酶的活性，從而控制細胞凋亡。

　　VCU梅西癌癥中心發展治療計劃成員、VCU人文與科學學院化學教授Nicholas P. Farrell博士指出：“這項工作的獨特之處在于，可有助于開辟一個廣闊的新研究領域，我們稱之為細胞凋亡的生物無機化學——理解必需金屬離子在生命基本過程中的作用。”

　　他說：“事實上，鋅對細胞凋亡的抑制作用，與它的近鄰——銅的作用形成對比，據悉銅可以促進細胞的凋亡。”

　　在這項研究中，Farrell和他的研究小組：A. Gerard Daniel博士和Erica J. Peterson，利用常規的酶學和生物物理技術，結合最先進的計算方法，對一個迄今未確認的caspase-3相互作用位點提出了證據。

　　根據Farrell介紹，半胱天冬酶是在上個世紀90年代中期被發現。有11個半胱天冬酶已為人所知，其中有7個參與了細胞死亡。這項研究表明，一個調控鋅位點可能是所有半胱天冬酶所共有的。以往的研究已經指出了半胱天冬酶6和9中的其他鋅結合位點。Farrell稱，該研究小組觀察結果的普遍性，必須在其他半胱天冬酶中擴展和驗證。

　　Farrell表示：“這篇封面文章概括了金屬離子銅和鋅在細胞凋亡調控過程中發揮不同但相互依存的作用，完美捕捉了這個最基本生物過程的二元性。”