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Apoptosome模型
胱天蛋白酶激活复合物
大多数毒物通过激活半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶(半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶)来诱导细胞凋亡。启动子caspases通过与特定的适配器蛋白相结合而被激活,反过来,激活效应子caspases来切割细胞蛋白并拆除细胞。因此,caspases是通过独特的信号转导途径被激活的。Bratton实验室研究的首要目标是了解半胱天冬188bet体育网址酶是如何被激活的,以及它们的活动是如何被调节的。本实验室对凋亡小体特别感兴趣。这个大型的多聚体复合物由7个Apaf-1(凋亡蛋白酶激活因子-1)蛋白组成,是在线粒体压力下形成的。它与启动子caspase-9结合形成一个全酶,随后激活效应子caspase- 3和-7。Bratton小组目前正在定义控制这种复合物在体内和体外活动的调节机制。
凋亡抑制剂(IAP)蛋白和IAP拮抗剂
IAPS是整个本质上存在的重要抗污水蛋白。在人类和啮齿动物中,至少一个家庭成员,XIAP(X-LINKED IAP)是既定的木质酶-9,-3和-7的抑制剂。然而,它仍然尚不清楚其他家庭成员如何抑制细胞凋亡。Bratton Lab正在研究其他IAP,包括细胞IAP1(CIAP1)和CIAP2,以及果蝇IAP-1(DIAP1)和DIAP2,抑制人类死亡的凋亡和飞行模型。苍蝇IAP拮抗剂,收割者,HID(头部涉及缺陷),严峻,镰刀和Domi,被认为是通过拮抗DIAP1诱导开发过程中的细胞凋亡。然而,Bratton实验室和其他群体的最近研究表明,这些IAP拮抗剂可以通过不涉及DIAP1拮抗的机制促进细胞死亡本身.因此,布拉顿实验室的研究人员正在积极188bet体育网址寻找这些替代的细胞死亡途径。
热休克诱导的细胞凋亡
热疗(热休克疗法)作为一种癌症治疗,目前正在进行II/III期临床试验(单独或联合放疗或化疗)。不幸的是,尽管强烈热休克诱导细胞凋亡,但其潜在机制仍存在争议和不清楚。该实验室发现,热休克通过不需要任何已知启动caspase或其激活复合物的机制诱导caspase依赖的凋亡。该小组目前正在研究热休克诱导凋亡的机制,包括识别和表征启动caspase级联的顶端蛋白酶。
热休克可以诱导细胞凋亡。Bratton Lab已经假设热冲击诱导细胞死亡,部分通过刺激快速的内透核膜透化(ELMP),它与细胞溶化酸化和释放组织蛋白酶释放到细胞质中。在左侧的图像中,它们使用LAMP1作为溶酶体膜的标志物,并将储存在溶酶体中的半胱氨酸蛋白酶B的释放成像,以研究热休克的影响。
前列腺癌的胰腺炎凋亡和抗性
肿瘤细胞通常是通过激活肿瘤细胞上的死亡受体(如Fas/CD95或死亡受体-4和5 (DR4/5))从体内移除的。这些受体分别由其同源配体FasL和肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(TRAIL)激活。TRAIL可选择性诱导癌细胞凋亡,具有潜在的治疗价值。临床试验正在进行中,以测试重组TRAIL和抗DR4/5激动性抗体作为癌症治疗。不幸的是,约50%的肿瘤对TRAIL表现出耐药性;因此,该小组正在研究前列腺癌中TRAIL耐药的主要机制,使用体外和动物模型。
组装和形成自噬瘤
溶酶体和蛋白酶体是细胞内两个主要的降解位点。巨噬,更简单地称为自噬,涉及形成双膜囊泡,称为“自噬体”,它包住细胞质并与溶酶体融合。融合后,被隔离的物质被溶酶体蛋白酶降解。自噬小体的形成需要多种自噬相关(ATG)蛋白,包括ATG12、ATG5和ATG16L1,它们形成一个复合物,催化LC3的泛素样结合直接到“吞噬体”的扩张膜上,这是自噬小体的前体。这个复合物的形成需要另一个类似泛素的共轭反应,共价连接ATG12和ATG5。Bratton小组正在定义调控这些必需的泛素样共轭反应的机制和指导ATG12-ATG5-ATG16L1复合物组装和拆卸的机制。
ATG基因和自噬在前列腺癌中的作用
泛素 - 蛋白酶体系通常仅靶向短寿命,可溶性蛋白质。相反,自噬可以靶向受损或多余的细胞器,大蛋白质聚集体和侵入病原体,以保持细胞稳态,并促进营养素,氧化,化学治疗性和其他细胞应激的细胞存活。因此,自噬在不完全理解的肿瘤发生,肿瘤进展和转移中发挥着复杂和上下文的特异性作用。Bratton Lab正在努力破译自噬是如何调节的,并定义ATG基因和海豚前列腺癌中的特定功能。