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细胞凋亡是指为维持内环境稳定、细胞自主的有序的死亡，在这一过程中Bcl-2家族蛋白可通过相互作用对线粒体凋亡途径进行调控。根据功能，Bcl-2家族蛋白可被分为促凋亡Bcl-2蛋白和抗凋亡Bcl-2蛋白。 阿尔兹海默症(AD)是目前发病率最高的神经退行性疾病，它会导致记忆、学习、交流和行为功能等方面能力的逐步丧失。细胞凋亡增加与神经退行性疾病有关，通过抑制Bcl-2促凋亡蛋白可以降低凋亡因子所诱导的神经毒性，为神经退行性疾病的治疗提供了新策略。Humanin(HN)是一个含有24个氨基酸的多肽，它可以保护受Aβ刺激或被FAD致病基因转染的神经细胞。借助单分子探测技术和荧光共振能量转移技术对HN作用机制进行研究。发现Bcl-2家族中的促凋亡效应蛋白Bax在磷脂双分子层上以单体、二聚体和四聚体形式存在，而Bcl-2家族中的BH3-only促凋亡蛋白tBid可以增强它的膜结合和四聚化能力。HN可以抑制Bax自发或由tBid激动的膜结合行为，减少四聚化Bax比例。此外，HN还可以抑制Bid与磷脂双分子层的结合。HN能与溶液环境或膜环境中的Bax和cBid结合，也可以抑制tBid和Bax在膜上的结合，但不能使膜上的Bax或tBid与膜分离。基于以上实验结果，提出了HN通过Bcl-2蛋白这条信号通路的作用机制:HN可以和胞浆中的Bax和cBid结合，阻碍它们定位于线粒体表面;同时，HN可以结合已经与膜结合的Bax或tBid，阻碍它们继续向膜上招募溶液中的Bax。通过这两种途径，HN阻碍了tBid诱导Bax形成聚集体，最终抑制了Bax孔道的形成。 HN对AD的影响是其研究的的一个重要方向。研究表明，可溶性Aβoligomer的毒性要强于Aβ单体和纤维状聚集。通过荧光极化和免疫沉淀实验证明HN可以结合Aβoligomer，而不结合Aβ单体。动态光散射和单分子荧光实验结果表明HN可以促进Aβoligomer进一步聚集，从而减少可溶性Aβoligomer，由于可溶性Aβoligomer是Aβ最主要的毒性形式，因此HN抑制了Aβ毒性。 抗凋亡Bcl-2蛋白在肿瘤细胞中的过度表达可促进细胞存活，细胞凋亡过程不能正常进行，是导致肿瘤的重要因素之一，同时也使肿瘤细胞对常规的化疗或放疗不敏感，因此开发抗凋亡Bcl-2蛋白抑制剂，促进细胞凋亡，已成为肿瘤治疗的重要策略之一。BH3结构域对于Bcl-2家族蛋白的相互作用非常重要，它可以结合抗凋亡蛋白表面的疏水口袋，用小分子化合物竞争结合疏水口袋是寻找Bcl-2家族抑制剂的重要策略。尽管Bcl-2家族抑制剂在针对肿瘤治疗方面拥有巨大应用潜力，但是现已发现的许多小分子抑制剂的稳定性、选择性和毒性阻碍了其成为药物。通过荧光极化实验筛选到了一个全新的Bcl-2家族抑制剂，并合成了一系列的结构类似物分析了它们的构效关系。该抑制剂和Bcl-XL、Mcl-1和Bcl-2均能结合，为抗肿瘤药物的研发的提供了前体化合物和及其结构信息。