EMBO J：揭示特殊蛋白驱动免疫细胞自杀的分子机理

对于某些病原体而言，攻击或许是最好的防御，其会进入到人类机体的免疫细胞中，然而如果在隐藏的环境中这些病原体没有被检测到，那么受感染的细胞就会自我毁灭从而使得病原体被暴露出来；近日一项刊登于国际杂志EMBO Journal上的一篇研究报告中，来自巴塞尔大学等机构的研究人员通过研究发现，一种名为gasdermin的蛋白质可以在细胞膜中形成可渗透的孔状结构，从而诱发免疫细胞自杀。

隐藏的最佳地点通常都是敌军的阵营，而很多细菌比如引发肺结核或伤寒的细菌就充分意识到了这一点，它们通过入侵免疫细胞从而生存下来，为了除掉这些外来入侵细菌，宿主的巨噬细胞就会开启一种自杀程序；本文中研究者通力合作首次发现了一种可以在细胞膜中打孔的死亡蛋白，这种蛋白可以导致巨噬细胞爆裂，进而使得细胞中病原体再度暴露出来，从而被免疫系统清除掉。

入侵病原体的微小细胞组分通常会被巨噬细胞内部的受体分子所识别，从而激活一系列的信号级联反应，诱发炎症反应并且开启细胞焦亡，细胞焦亡是一种特殊形式的程序性细胞死亡；有些研究表明，蛋白质gasdermin D在细胞焦亡过程中扮演着中枢性的角色，而本文中研究者揭示了gasdermin蛋白驱动免疫细胞自杀的机制，同时利用冷冻电镜和原子力显微镜检查技术，研究人员更加清楚地观察了细胞膜中的孔状结构。

蛋白质gasdermin D是长链信号通路的末端，细胞内受体可以识别诱导炎性小体产生的外源性细菌组分，随后这种蛋白复合物就会激活特殊酶类，而这种酶类可以通过溶蛋白性裂解作用来产生活性的gasdermin片段；在巨噬细胞中，gasdermin D扮演着“刽子手”的角色，其可以行使宣判死亡的决定，而gasdermin D片段的破裂则可以通过形成孔状结构来快速靶向作用巨噬细胞的细胞膜并且快速渗透，最后多孔的膜状结构就会导致细胞隆起爆裂死亡。

利用gasdermin D，科学家们不仅可以鉴别出特殊蛋白来处理对免疫细胞的攻击，同时研究者还能够利用高分辨率的显微镜技术来清楚观察到细胞膜孔状结构的形成过程；截止到目前为止，研究者并不是非常清楚gasdermin家族蛋白的形成过程，以及其为何包含有5个家族成员；未来研究中研究者将通过更加深入的调查来探究多个gasdermin蛋白的结构和功能，从而确定是否以及其如何进行细胞膜孔状结构的形成，并且鉴别出哪些蛋白可以诱导细胞焦亡性的细胞死亡。

原始出处

Lorenzo Sborgi, Sebastian Rühl, View ORCID ProfileEstefania Mulvihill, Joka Pipercevic, Rosalie Heilig, View ORCID ProfileHenning Stahlberg, Christopher J Farady, Daniel J Müller, Petr Broz, View ORCID ProfileSebastian Hiller.GSDMD membrane pore formation constitutes the mechanism of pyroptotic cell death.EMBO J.2016