线虫发育停滞与半胱氨酸蛋白酶同源:袁钧瑛用 ced-3 揭开人类细胞自杀级联
1993 年 11月19日 · 秀丽隐杆线虫 ced-3 突变株高灵敏度相差显微镜载玻片与重组白细胞介素-1β转化酶(ICE)底物肽段水解比色杯
你知道吗?
原来隐藏在线虫微观躯体里的自杀倒计时按钮,与支配万物人类细胞凋亡的屠刀,用的是同一串古老的代码。
在秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)从受精卵发育到拥有959个成体细胞的完美透明身体过程中,有精确的131个细胞会按照预定程序主动凋亡自杀消失。麻省理工学院罗伯特·霍维茨(Robert Horvitz)实验室通过化学诱变筛选,找到了阻止这131个细胞死亡的关键致死突变基因——ced-3。
然而,这个基因究竟编码了什么生化功能的分子?在霍维茨实验室做博士后、随后建立哈佛独立实验室的华人女科学家袁钧瑛(Junying Yuan)承担了这一克隆攻坚。在缺乏全基因组测序手段的年代,她通过极其艰苦的黏粒步移(Cosmid Walking)完成了ced-3位点的物理图谱定位与全长cDNA克隆测序。
当计算机在早期的GenBank数据库中检索其预测的503个氨基酸序列同源性时,匹配结果让所有人惊呼:ced-3与刚刚在人体内纯化的哺乳动物白细胞介素-1β转化酶(ICE,即后来的Caspase-1)的核心催化结构域拥有高达接近30%的严格同源性,且活性中心的半胱氨酸(Cys-163)与组氨酸残基完全保守!