细胞死亡的关键人物兼炎症中介

细胞死亡的一个关键角色同时也是炎症的中介
caspase -1是caspase家族的一种蛋白酶,通过炎症小体激活,在微生物感染、细胞应激等情况下被激活,导致关键的促炎细胞因子IL-1α和IL-1β成熟。虽然caspase-1直接将pro-IL-1β加工成成熟形式,但pro-IL-1α不是caspase-1的底物。长期以来,人们一直不清楚为什么caspase-1的激活会导致IL-1α的成熟。这项研究揭示了gasdermin D (GSDMD),一种称为焦亡的细胞死亡执行因子,介导了caspase-1下游的IL-1α成熟。Caspase-1裂解GSDMD,其n端片段在细胞膜上形成气孔。这允许钙离子的流入,导致钙蛋白酶的激活和前il -1α被钙蛋白酶加工成成熟形式。IL-1的成熟不仅增加了其活性,而且促进了其通过GSDMD孔从细胞中释放。因此,GSDMD在caspase-1依赖的炎症事件中起着关键作用,其中包括IL-1α的成熟和释放。由于GSDMD和IL-1α已涉及多种炎症性疾病的发病机制,该信号通路可能是此类疾病的治疗靶点。资料来源:金泽大学

白细胞介素-1α (IL-1α)是免疫反应的重要组成部分,但到目前为止,尚不清楚该分子如何从其前体IL-1α前体加工而成,并在炎症小体激活期间退出细胞。现在,来自日本的研究人员发现,gasdermin D,一种已知的介导焦亡(一种调节细胞死亡的形式)的蛋白质,在IL-1α的成熟和释放中起着至关重要的作用。

在三月份发表的一项研究中细胞的报道,来自金泽大学的研究人员报告说,当炎症小体(先天免疫系统的一部分)被激活时,gasdermin D在皮肤上形成气孔它允许细胞外的因素流入,导致成熟IL-1α的激活和释放。

之前的研究表明导致gasdermin D被酶切成两半,一半被切的蛋白质形成膜孔。这导致了焦亡,毛孔让水进入细胞,导致细胞膨胀和破裂。

该研究的主要作者Kohsuke Tsuchiya说:“我们知道caspase-1可以裂解gasdermin D,而且这种酶对IL-1α的激活也很重要。”“因此,我们怀疑gasdermin D可能参与了导致IL-1α释放的途径。”

为了验证这种可能性,研究人员删除了编码gasdermin D的基因,并发现这几乎完全消除了细胞中IL-1α的出口。然而,出乎意料的是,他们也发现这些细胞内几乎不存在成熟的IL-1α。

该研究的主要作者Takashi Suda解释说:“这使我们认为gasdermin D不仅对IL-1α的释放很重要,对IL-1α的成熟也很重要。”“当我们更详细地研究这个问题时,我们发现gasdermin D不需要引起细胞裂解就能产生这些效果。相反,IL-1α成熟和释放只需要它在膜上形成孔隙的能力。”

研究人员继续表明,gasdermin D的孔隙形成允许钙流入和calpain(一种蛋白酶)的激活,这促进了IL-1α前体向成熟IL-1α成熟的过程。

土屋说:“我们的发现提供了caspase-1活性和IL-1α成熟之间缺失的环节。”

鉴于炎症小体激活是炎症性疾病和对感染反应的关键因素,本研究为了解人类免疫系统的基本功能提供了重要的见解。确定气皮素D作为免疫功能的调节因子增加我们对如何的理解激活最终导致免疫系统释放IL-1α

更多信息:Kohsuke Tsuchiya等人,Gasdermin D介导炎性小体下游IL-1α的成熟和释放,细胞的报道(2021)。DOI: 10.1016 / j.celrep.2021.108887

期刊信息: 细胞的报道

所提供的金泽大学
引用:在细胞死亡的关键球员兼职作为炎症的中介(2021,6月18日)检索2023年3月28日从//www.pyrotek-europe.com/news/2021-06-key-player-cell-death-moonlights.html
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