“健康的身体取决于严格按规定执行的细胞分裂和死亡，波鸿‘Resolv’” 卓越电子顺磁共振光谱研究组Stephanie Bleicken博士说，“当它们失控时，癌症和神经退行性疾病就会发生。”细胞凋亡是身体摆脱损害、老化或不需要的细胞的重要安全机制。
Bcl-2蛋白家族决定细胞何时开始凋亡，一些家族成员通过诸如打开线粒体膜孔、释放引发凋亡底物等行为诱导细胞凋亡进程。另一些Bcl-2家族成员阻止膜孔开放，防止细胞凋亡。因此，Bcl-2蛋白的相互作用是了解细胞凋亡的关键。
在这项新研究中，研究人员利用荧光相关光谱学(fluorescence correlation spectroscopy)量化了一个小型Bcl-2相互作用网络，包括cBid，Bax和Bcl-xL 3个主要成分，并在一个大致模拟细胞的环境中研究了这些蛋白质网络。
“活细胞内存在不同分子相互作用和无数反应，”蒂宾根大学教授Ana García-Sáez说道，“为了理解复杂网络的各个组成部分，需要借助一个最初的高度简化环境，然后继续添加新组建。”本文的研究人员在模拟细胞质或线粒体膜的环境中进行研究。
蛋白质的相互作用很大程度取决于环境。研究人员通过比较细胞质环境和膜环境中的蛋白质，结合先前的研究结果，发现结果之间存在矛盾。最新研究发现，Bcl-xL的C末端螺旋决定了它的结合偏好。在生理温度下，Bax能在自我激活过程中自发活化。Bas还能招募Bcl-xL到细胞膜上。研究还解开了Bcl-2复合物形成的层次：Bcl-xL与cBid的联合无论发生在溶液中(模拟细胞质)还是膜上，复合体都是稳定的。而Bcl-xL与Bax的结合只发生在膜上，并且亲和力比cBid低，反而导致Bax的逆向转运。
由此推断与细胞质相比，膜的蛋白互作方式有所不同。“由于膜的相互作用决定了细胞凋亡的开始，因此这是一个重大发现，”García-Sáez说，“Bcl-2蛋白负责调节细胞凋亡，细胞凋亡又与癌症等疾病密切相关。理解这些蛋白质的功能对开发新药物来说是一个好起点。”