复旦大学细胞焦亡作用机理研究获进展

复旦大学生命科学学院李继喜课题组在炎性坏死（细胞焦亡）作用机理研究方面取得重要进展。相关成果日前发表于美国《国家科学院院刊》。

细胞焦亡是机体在感知病原微生物侵染后启动的免疫防御反应，在拮抗和清除病原感染危险信号中起着重要作用。细胞焦亡本质上是由 GSDMD（gasdermin D）蛋白介导的细胞炎性坏死，与多种病理生理过程紧密相关。一旦发生，GSDMD 蛋白的 N - 端高聚并与脂类结合，在细胞膜上形成孔洞，细胞逐渐膨胀至细胞破裂，最终大量细胞内含物如 IL-1β释放，激活强烈的炎症反应。不过，目前尚缺乏 GSDMD 蛋白高分辨率三维结构信息，从自抑制状态到活化状态的构象变化也不清楚。

李继喜团队通过 X - 光晶体衍射方法解析了 GSDMD- C 的三维精细结构，并结合 X - 射线小角衍射和动态光散射等技术分析了 GSDMD 的溶液结构及物理化学性质。研究发现，GSDMD- C 的第一段柔性区域深入到 GSDMD- N 结构域中，对 GSDMD 的稳定性起着很大作用。同时，基于三维结构的定点突变及替换实验表明，该区域对于细胞存活至关重要。

表面电荷分布则表明，与 C 端结构域分开后，GSDMD 的 N 端结构域表面暴露出来，通过正负电荷之间的相互作用，进一步寡聚从而引起细胞焦亡。

来源： 中国科学报 / 作者:黄辛