坏死小体调控机制研究

Necroptosis plays critical roles in inflammation and host defense. Among functional protein complexes formed, Necrosome is the most important one, which contains Rip1, Rip3, and Mlkl. However, the components and the regulation mechanisms about necrosome are unclear. After necrosome was endogenously labelled with biotin, enriched under denature condition, and identified by mass spectrum, the interacted candidates are discovered. We further confirmed the interaction between Abcf2 and necrosome, and also found that Abcf2 interacts with Mlkl polymer, indicating Abcf2 may regulate the activation of Mlkl. Thus, we hypothesis that Abcf2 regulate the activation of Mlkl in necrosome to modulate the necroptosis signal transduction. We will uncover the biological functions and mechanism of Abcf2 in necrosome in cell biology, biochemistry and genetics, and confirm functions and mechanisms in moues model. The expected findings of this research will find a new molecular mechanisms in regulating necrosome by Abcf2, and provide theoretical basis for the development of therapeutic strategies aimed at cell death related diseases.

程序性细胞坏死在炎症反应，宿主防御中发挥着重要作用。多个蛋白复合体在此过程中形成，其中最为核心的是Rip1、Rip3、Mlkl形成的坏死小体。然而，对坏死小体的组成及其调控机制目前尚不十分清楚。本项目前期工作通过內源生物素标记，变性裂解实现对坏死小体富集，并通过质谱鉴定发现与坏死小体互作的新蛋白。其中，我们验证Abcf2与坏死小体的互作，并发现Abcf2存在于Mlkl多聚体中，提示Abcf2可能调控Mlkl的激活过程。因此，我们提出“Abcf2通过调控坏死小体中Mlkl激活，调控坏死信号转导”的科学假说。本项目将在细胞、生化、遗传等角度揭示Abcf2与坏死小体互作的分子过程、调控机制；并利用小鼠模型，验证Abcf2在细胞坏死相关生理、病理中的调控机制。预期成果有望揭示Abcf2调控坏死小体的新机制，并为相关的疾病的治疗提供理论基础。

程序性细胞死亡在生物学过程中具有重要的功能，比如对抗病毒感染，响应病原体入侵，衰老以及癌症。程序性细胞死亡包括细胞凋亡，程序性细胞坏死和细胞焦亡，其中程序性细胞坏死和焦亡导致细胞破裂，释放出大量细胞内物质，引起强烈的免疫响应，因而被称为致炎性死亡过程。程序性细胞死亡通路的主要支架蛋白已经被鉴定，即Ripk1-Ripk3-MLKL。在激活过程中，这些蛋白能形成的不同复合体介导下游信号的激活。Ripk3-Mlkl形成的复合体被称为坏死小体。本项目旨在研究坏死小体的调控过程，以及细胞死亡在生理病理中的作用。.（1）Abcf2可能在Ripk3-Mlkl坏死小体复合物中，但对于坏死小体的形成以及细胞死亡信号传递非必需。.（2）本研究发现坏死小体以二硫键结合，并且坏死小体释放到上清中的多个蛋白也以二硫键形式形成复合物。.（3）多聚的Abcf2可作为细胞膜破裂marker。.（4）细胞裂解死亡促进Tissue factor多聚而激活，进而促进凝血过程。. 这些结果暗示着细胞死亡后下游的氧化环境可能是后续清除反应的一个诱导物，对于细胞死亡调控机制在生理病理过程中的作用更进一步了解。