新型的E3酶Spata2在TNFα诱导的细胞程序性坏死中的机制研究

The study of the necroptosis induced by TNFα becomes more and more polular in cell death field. This application is according to the siRNA screen result, to study the mechanism for the novel E3 ligase SPATA2 in the necroptosis signaling pathways induced by TNFα. We will use Spata2 knock out mouse and primary bone marrow drived macrophagy cell, following the classical TNFα signaling pathway and the interaction protein of the Spata2, to study the novel mechanism for the Spata2 in the necroptosis, and the mechanism for inflammation cytokine release. We also use animal model, to study how spata2 affect the inflammation cytokine release, and apply the mechanism into the inflammation disease.

TNFα诱导的细胞程序性坏死是近几年来国际上关于细胞死亡形式的热点研究方向。本申请项目的研究创新性地从全基因组的siRNA筛选结果出发，围绕Spata2这个全新的蛋白，研究其在程序性坏死中的分子机制。我们将利用我们首先创新制备的spata2基因敲除的小鼠，以原代骨髓巨噬细胞为模型，从经典的TNFα信号通路和有相互作用的关键性蛋白入手，阐明spata2如何作为一个新型的E3酶，选择性的作用于底物进而影响TNFα信号通路，揭示spata2新型的影响细胞程序性坏死的分子机制。同时本申请项目也将以动物模型，积极探索spata2如何影响TNFα等炎症细胞因子分泌的分子机制，积极地将新的发现转化至临床相关的疾病研究中来。

TNF信号通路介导了下游的细胞程序性坏死以及炎症因子等多重细胞生化事件。我们通过研究发现，Spata2主要是作为桥梁分子来介导去泛素化酶CYLD和LUBAC之间的相互作用。Spata2的缺失一方面增加了TNFα引起的RIPK1的线性泛素化修饰，进而抑制了RIPK1的激酶活性，阻止了细胞程序性坏死的发生；另一方面Spata2的缺失增加了TNFα引起的JNK信号通路的激活，进而增加炎症因子的释放。这一过程不依赖RIPK1激酶活性。因此Spata2基因敲除小鼠对急性系统炎症反应综合征（SIRS）更加敏感，且产生更剧烈的免疫反应。我们的这一研究进展，揭示了新型的spata2的作用，不仅对TNFα诱导的程序性坏死的信号通路有促进作用，同时也对程序性坏死引起的细胞因子的分泌和炎症反应的有一定的抑制作用，因此有希望为临床上关于细胞程序性坏死的应用研究提供新型靶蛋白和线索。