ROS与铁死亡的关系
在深入了解NOX家族之前,我们首先来看一下由NOX介导生成的产物ROS的定义及其功能。ROS是指一类由氧衍生的小分子物质,包括氧自由基(如超氧、羟基、过氧、烷氧基等)及某些非自由基。这些ROS可以与生物大分子如无机分子、蛋白质、脂质、碳水化合物和核酸等产生密切的相互作用,从而不可逆地损坏或改变靶分子的功能。因此,ROS被越来越广泛地视为生物体损伤的重要因素。铁死亡作为一种依赖ROS的细胞死亡形式,其主要细胞来源是线粒体代谢及细胞膜上的NADPH氧化酶(NOX)。

NOX家族成员及其结构
作为催化生成ROS的重要酶,NOX家族最早是在吞噬细胞膜中被发现,其主要功能是通过产生ROS来破坏病原体,从而在免疫防御中发挥关键作用。NOX家族成员在各个组织和器官中广泛表达,不同类型的细胞中,NOX的同工酶往往定位在不同的膜上,包括质膜和各种内膜(如内质网、细胞核和线粒体)。当前已鉴定出7种人源NOX蛋白亚型,其中NOX1至NOX5为六次跨膜蛋白,而DUOX1和DUOX2为七次跨膜蛋白。NOX家族的各成员都具备相似的保守结构特征,这些特征决定了它们的功能。
NOXs的组装与激活
NOX家族蛋白本身几乎没有催化活性,它们需要与多个调节亚基结合,形成稳定的复合物以发挥作用。辅因子p22phox是一种必需的稳定因子,在NOX复合物中起到关键支撑的作用。NOX1至NOX3的激活也需要多个其他调节亚基的参与。当NOX2未活化时,p40phox、p47phox和p67phox形成复合物存在于细胞质中。在激活刺激的作用下,p47phox会被磷酸化并迁移至细胞膜,与膜上的其他成分结合,形成催化活性的酶复合物。
NOXs的生物学功能及其与铁死亡的关系
NOXs不仅是ROS的主要来源,也是直接产生ROS的关键酶。NOX催化的ROS在多种生理过程中扮演重要角色,尤其是在免疫防御中通过灭活细菌而发挥重要作用。此外,NOX产生的ROS还介入细胞的氧化还原信号传导,调节多种细胞生理过程,包括细胞的死亡。铁死亡的机制逐渐被研究发现,其中ROS作为铁死亡的关键参与者,各种NOX家族成员在铁死亡中也展现出不同的调节机制。近期的研究发现NOX1、NOX2和NOX4在不同的途径中影响细胞的铁死亡过程。
在此背景下,XPJ品牌致力于提供与NOXs相关的研究工具和技术支持,帮助研究人员深入探索铁死亡及相关疾病的机制。XPJ汇聚了丰富的基因研究资源,为学术界提供高质量的服务和产品,如慢病毒、腺病毒等基因调控工具,以便促进生物医学研究的进展。
本期内容介绍了NOX家族成员及其在铁死亡中的作用,未来我们将继续关注与铁死亡相关的酶家族及其研究进展,敬请期待。