GSDMB增强半胱天冬酶Caspase-4的酶活进而促进非经典性细胞焦亡的分子机制研究

发布时间：2020-06-10 22:59

【摘要】：Gasdermin B(GSDMB)基因与很多发生在人身上的免疫性疾病相关,例如哮喘,糖尿病,肠炎等,但其中具体的分子生理机制仍旧尚未阐述清楚。GSDMB属于GSDM蛋白家族成员,此蛋白家族成员结构上相对保守,可划分为N端区域,铰链区域和C端区域,近年来的研究报道发现GSDMD-N端蛋白区域能够导致细胞死亡(焦亡),而GSDMD-C端结构域对N端结构域起到抑制的作用。此外,GSDMA和GSDMC的N端结构域同样表现出类似于GSDMD-N端结构域导致细胞死亡的功能。然而,GSDMB却并未表现与GSDM家族成员类似的功能,GSDMB-N端并不能导致细胞死亡。因此,本篇研究着重于探究GSDMB的分子机制,了解其在炎症相关性疾病的内在可能机理。在本研究中,我们发现GSDMB高表达于脓毒症患者的白细胞之中,且同样发现有GSDMD-N端的大量释放。由于GSDMD-N端的释放能够导致细胞焦亡,因此我们猜测是否GSDMB参与了细胞焦亡的过程。我们采用THP-1(人单核细胞系)来诱导细胞焦亡,发现当将LPS转入细胞内诱导非经典细胞焦亡过程中,GSDMD-N端的释放增多,且同样伴随有GSDMB表达量显著性上升,此表型与脓毒症患者的情况一致。而通过尼日利亚毒素诱导细胞经典焦亡,却只看到GSDMD-N段释放增加,未发现GSDMB表达量的变化。为了更进一步探究GSDMB在非经典焦亡中的作用,我们在THP-1细胞中特异性敲降GSDMB,发现诱导的非经典焦亡受到抑制,GSDMD-N端释放减少,LDH释放降低。而采用慢病毒体系诱导的GSDMB高表达,表现出促进非经典焦亡的现象。从上述结果我们验证了 GSDMB参与非经典焦亡,进而我们想探究GSDMB如何调控非经典焦亡的过程。我们发现GSDMB能够特异性促进caspase-4酶活的增强。此外蛋白质免疫共沉淀(CO-IP)的实验证明GSDMB能够结合caspase-4,而该结合是通过GSDMB-N端(1-83AA)结构域与caspase-4的CARD结构域。因此,我们发现GSDMB通过与caspase-4相结合促进caspase-4的酶活,从而使得caspase-4切割GSDMD,从而释放GSDMD-N端蛋白导致细胞焦亡,使得炎症因子大量释放,导致炎症性疾病。我们这项工作揭示了 GSDMB介导的非经典细胞焦亡的新机制,为炎症性疾病的治疗提供了一个新的潜在策略和靶点。
【图文】：

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【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R364.5

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