什么是凋亡诱导因子(Apoptosis-Inducing Factor)？

程序性细胞死亡（PCD）或凋亡，是动物新陈代谢的一个正常部分。有时这个过程可能发生在错误的发育阶段，导致疾病。正常情况下，一种叫做caspases的酶负责诱导细胞死亡。另一种产生PCD的过程是一种叫做凋亡诱导因子（AIF）的蛋白质。这种蛋白质位于线粒体中，重新定位到细胞核，导致DNA降解和随后的细胞死亡。线粒体内的一种蛋白质引发细胞凋亡的过程。细胞凋亡是细胞代谢的一个正常部分，人体会不断地让细胞死亡，然后再进行替换，如果这个过程调节不当，会对人体生理产生严重影响，比如，与健康细胞相比，癌细胞接受PCD的频率要低得多，并且能够扩散并成为肿瘤。或者，如果这种调节导致细胞凋亡过于频繁，则当需要细胞发挥组织功能时，细胞可能会死亡。许多导致细胞死亡的蛋白质是caspases，但是凋亡诱导因子是一种完全不同的蛋白质。线粒体是一种细胞结构，它被一层外膜与细胞的其他部分分开。它们也有一个内膜。这两层膜之间有一个充满液体的空间，里面含有许多蛋白质，尤其是那些参与为细胞产生能量的细胞。凋亡诱导因子在这个空间被发现，并在呼吸通路中起作用。许多导致细胞死亡的蛋白质是半胱氨酸蛋白酶，但凋亡诱导因子是一种完全不同的蛋白质。这种酶是一种黄素蛋白，一种参与传递电子的特殊蛋白质从人类到池塘纤毛虫的四膜虫，广泛存在于真核细胞中。对蛋白序列和编码凋亡诱导因子的基因的研究表明，它是一种古老的蛋白质，可以追溯到很早以前的进化过程中。当早期信号启动PCD时，其外膜线粒体开始渗漏，AIF从线粒体的小室中释放出来，进入细胞的液体环境，从那里到达细胞核，这种蛋白质使细胞核中的DNA碎裂，在这个过程中，它通过破坏染色质结构来影响细胞核的结构完整性，导致细胞程序性死亡的早期阶段。凋亡诱导因子的调节在动物模型中已经得到了非常深入的研究，这导致了AIF活性与神经元细胞死亡之间的相关性。在动物实验中，像Lou Gehrig病这样的疾病与这种活动相关众所周知，人类疾病是由线粒体的功能问题引起的，而凋亡诱导因子仍处于线粒体位置时，也会发生另一种类型的失调。遗传学研究发现，当AIF位于正常细胞室时，它会受到一些人类疾病的影响基于线粒体的故障。