2015年11月9日 讯 /生物谷BIOON/ --炎性caspase家族蛋白——包括caspase1,4,5，11（其中4,5存在于人中），对于免疫反应的信号传递起到了关键的作用。它们是组成"炎症小体"（inflammasome）的重要元件，后者介导了多种促炎性分子（pro-IL-1beta，pro-IL-18）的表达与分泌。
炎性caspase同时还参与了一类叫做"细胞焦亡"的事件的发生。实验证明，革兰氏阴性菌中的脂多糖（LPS）能够激活宿主体内caspase1或者caspace4,5活性，也有实验证明caspase4,5,11能够与LPS直接结合。这些炎性caspase的激活能够促进细胞焦亡事件的发生，同时能够激活NLRP3炎症小体，并引发热休克症状。然而，炎性caspase究竟是如何调节这些细胞事件至今仍然有待解决。
最近，来自UCSF的Vishva M Dixit研究组与来自NIBS的邵峰研究组分别发现了一类炎性caspase的关键性底物：gasderminD，该蛋白的切割能够引发细胞焦亡事件的发生。
其中，Dixit等人利用正向遗传学的手段对小鼠进行了大规模的基因诱变，并从中筛选能够抑制caspase11信号通路的基因。该基因名为Gsdmd，存在一个105位的异亮氨酸到赖氨酸的突变。他们发现这一突变体小鼠不能够正常发生细胞焦亡，而且在转染LPS后也不能够正常产生IL-1β。邵峰等人则利用crispr-cas9技术通过体外的敲除试验锁定了关键性的蛋白——gasderminD。
之后，两个组都对这一蛋白进行小鼠基因敲除，并证明该蛋白确实参与了caspase-11依赖性的细胞焦亡。邵峰等人来证明gasderminD与细胞坏死性希望以及细胞凋亡过程均没有必然联系。
为了进一步探究gasderminD是如何影响细胞焦亡的发生，两个研究组利用一系列生化实验证明caspase11能够特异性地在Asp276,Gly277位点之间对gasderminD进行切割，从而产生N端30kDa左右的蛋白以及C端22kDa左右的蛋白。其中N端的蛋白是引发细胞焦亡的活性元件，而C端则对gasderminD的切割起到了抑制的作用。作者通过将gasderminD进行突变使其不能被正常切割，结果显示该突变的蛋白不能引发细胞焦亡的发生。
邵峰等人还鉴定出了除gasderminD以外，同一家族的其它不能被caspase切割的蛋白。由于gasderminD也能够被caspase1切割，因此邵峰等人认为gasderminD还参与了经典的炎症小体引发的细胞焦亡。后续的实验证实了他们的猜想。最终，Dixit等人对野生型小鼠，gasderminD敲除小鼠以及caspase11敲除小鼠进行LPS诱导热休克模型试验。结果显示，gasderminD敲除小鼠能够免受LPS引发的热休克致死效应，与caspase11敲除小鼠表型一致。这一结果也符合之间的假设。
gasderminD的发现为细胞死亡领域的研究开辟了新的视野。目前已知有100多种蛋白能够被caspase1切割，对这些蛋白的研究可能会有其它新的发现。（生物谷bioon.com）
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