相分離會(huì)驅(qū)動(dòng)RNA病毒誘導(dǎo)的NLRP6炎性體激活

2022-05-05 14:58

文章背景簡(jiǎn)介

BACKGROUND INTRODUCTION

炎癥小體（inflammasome）是一種多蛋白復(fù)合物，在胞漿中由胞漿分子模式識(shí)別受體（patternrecognition receptor， PRR）參與組裝形成。炎癥小體調(diào)節(jié)IL－1β和IL－18的成熟和分泌以及細(xì)胞焦亡，在固有免疫及炎性疾病的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。

炎癥小體復(fù)合物主要由受體蛋白（NLR或ALR家族的成員），銜接蛋白ASC（apoptosis－associated speck－like protein containing CARD，凋亡相關(guān)斑點(diǎn)樣蛋白），和效應(yīng)蛋白procaspase－1組成。其功能過(guò)程主要為：（1）分子模式識(shí)別受體（patternrecognition receptor， PRR）（第一信號(hào)，Signal 1）誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄，合成為無(wú)生物活性的pro－IL－1β和pro－IL－18；（2）procaspase－1轉(zhuǎn)化為具有酶活性形式的caspase－1，由炎癥小體介導(dǎo)（第二信號(hào)，Signal 2）；（3）caspase－1加工pro－IL－1β和pro－IL－18，釋放成熟的IL－1β和IL－18；（4）活性caspase－1調(diào)節(jié)細(xì)胞焦亡，并導(dǎo)致異常蛋白質(zhì)分泌。

圖片標(biāo)題

其中，NLRP6炎癥小體（NOD－like receptor protein 6 inflammasome）是NLR（NOD－like receptor）免疫受體家族的重要成員之一，在機(jī)體炎癥反應(yīng)應(yīng)答以及腸道微生態(tài)維持方面起著至關(guān)重要的作用。NLRP6炎癥小體主要由胞漿內(nèi)模式識(shí)別受體（Pattern recognition receptors， PRRs）、細(xì)胞凋亡相關(guān)的斑點(diǎn)樣蛋白（Apoptosis－associated speck－like protein containing a caspase－recruitment domain， ASC）和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶（Caspase）組成，在人和鼠的肝臟、腸道、腎臟等器官均有表達(dá)。與其他炎癥小體分布不同，NLPR6炎癥小體主要分布在腸上皮組織，尤其是腸上皮細(xì)胞（IECs）、分泌黏液的杯狀細(xì)胞、肌成纖維細(xì)胞。在人體中，NLRP6炎癥小體主要表達(dá)于十二指腸、空腸和回腸，而在小鼠中，NLRP6炎癥小體在小腸和大腸中都有一定表達(dá)。

在過(guò)去的幾年中，越來(lái)越多的證據(jù)表明液液相分離（Liquid－Liquid Phase Separation，LLPS）參與了多種細(xì)胞過(guò)程，這些無(wú)膜液滴狀的成分（如核仁、應(yīng)激顆粒等）在沒(méi)有膜的束縛下依然可以穩(wěn)定存在，并與周?chē)h(huán)境發(fā)生頻繁的物質(zhì)交換，對(duì)于濃縮某些分子和促進(jìn)細(xì)胞功能的時(shí)空調(diào)節(jié)具有重要作用。

2021年10月21日，美國(guó)波士頓兒童醫(yī)院Chen Shen等研究人員合作在《Cell》雜志（ IF 36．216 ，生物一區(qū)）發(fā)表了題為“Phase separation drives RNA virus－induced activation of the NLRP6 inflammasome”的論文，揭示了相分離可驅(qū)動(dòng)RNA病毒誘導(dǎo)的NLRP6 炎性體激活。

所用到的主要方法

METHODS

（1）重組載體的構(gòu)建、表達(dá)與純化

（2）共聚焦顯微鏡

（3）EMSA 凝膠遷移或電泳遷移率實(shí)驗(yàn)

（4）MST（微量熱泳動(dòng)儀）法測(cè)定結(jié)合親和力

（5）病毒轉(zhuǎn)染

（6）免疫共沉淀

（7）熒光免疫組織化學(xué)法檢測(cè)活體斑點(diǎn)

（8）細(xì)胞FRAP分析

（9）活細(xì)胞成像

（10）RT－qPCR

文章主要內(nèi)容摘要

ABSTRACT

NLRP6通過(guò)誘導(dǎo)炎癥小體激活、干擾素產(chǎn)生等功能，在宿主防御中發(fā)揮著重要作用。本文證明NLRP6在體外和細(xì)胞內(nèi)與雙鏈RNA（dsRNA）相互作用時(shí)會(huì)發(fā)生液－液相分離（LLPS）。NLRP6的一個(gè)多賴(lài)氨酸序列（K350－354）對(duì)多價(jià)相互作用、相分離和炎性體的激活非常重要。Nlrp6缺陷或Nlrp6K350－354A突變體小鼠在小鼠肝炎病毒、輪狀病毒感染、以及腸道微生物群刺激的穩(wěn)定狀態(tài)下，炎性體激活會(huì)減少，這表明NLRP6 LLPS在抗微生物免疫方面具有重要作用。通過(guò)螺旋裝配招募的ASC能鞏固N(yùn)LRP6凝結(jié)物，ASC進(jìn)一步招募并激活caspase－1。此外，一種已知的NLRP6配體脂磷壁酸（Lipotehoic acid），也能促進(jìn)NLRP6 LLPS，NLRP6誘導(dǎo)的干擾素信號(hào)螺旋酶DHX15則可以與NLRP6和dsRNA共同形成凝集物。因此，NLRP6的LLPS是對(duì)配體刺激的一種共同反應(yīng)，其作用是根據(jù)細(xì)胞環(huán)境將NLRP6導(dǎo)向不同的功能結(jié)果。