Группа Дай-Чао Сюй из Центра перекрестных биологических и химических исследований Шанхайского института органической химии Китайской академии наук опубликовала исследовательскую работу под названием: Разделение фаз PARP5A и RNF146 сдерживает RIPK1-зависимый некроптоз в молекулярных клетках.
В исследовании сообщается о новой контрольной точке смерти запрограммированного некроза и раскрывается молекулярный механизм, с помощью которого эта контрольная точка регулирует запрограммированный некроз в форме разделения фаз.
В этом исследовании группа выявила молекулярный механизм, с помощью которого белки PARP5A и RNF146 предотвращают возникновение запрограммированного некроза, способствуя модификации убиквитинирования (PARdU), зависящей от поли-АДФ-рибозилирования (PARylation) активированного локуса RIPK1-K376, посредством кофракционирования.
В этом исследовании было обнаружено, что если RIPK1 не ингибируется обычными контрольными точками в TNF-RSC, например, когда локус K376 обычно не убиквитинирован, эта часть RIPK1 активируется и привлекает соединительный белок TAX1BP1 путем денатурации, что дополнительно привлекает функциональные белковые комплексы PARP5A и RNF146 к активированному RIPK1, а опосредованное PARP5A PARylation и опосредованная RNF146- модификация PARdU соответственно связывают цепь убиквитина в участке K376 активированного RIPK1, вызывая его деградацию протеасомой, что, в свою очередь, предотвращает возникновение запрограммированного некроза.
Однако в предыдущих исследованиях было показано, что PARP5B, белок, гомологичный PARP5A, имеет точно такую же функцию, как PARP5A. Аминокислотные последовательности, а также структуры этих двух белков настолько похожи, что когда-то считались функционально избыточными. Однако исследователи обнаружили, что PARP5B не регулирует запрограммированный некроз, как PARP5A. Дальнейший анализ показал, что PARP5A имеет дополнительный структурный домен HPS неизвестной функции на своем N-конце по сравнению с PARP5B, который является типичным неупорядоченным структурным доменом (IDR). Поскольку IDR могут приводить белки к фазовому разделению для определенных функций, исследователи обнаружили, что PARP5A и RNF146 могут подвергаться кофазовому разделению в начале запрограммированного некроза и зависят от структурного домена HPS PARP5A. Если домен HPS искусственно присоединен к белку PARP5B, PARP5B также подвергается фазовому разделению и регулирует запрограммированный некроз. Наконец, исследователи продемонстрировали, что совместная сегрегация PARP5A и RNF146 увеличивает их локальную концентрацию, что необходимо для катализируемой PARP5A модификации PARylation RIPK1 и последующей катализируемой RNF146- модификации PARdU.
Модель молекулярного механизма, посредством которого новые контрольные точки клеточной смерти PARP5A и RNF146 регулируют запрограммированный некроз посредством разделения фаз
В целом, это исследование впервые связывает разделение фаз с опосредованным RIPK1-программируемым некрозом и концептуализирует важность модификации PARdU, вызванной разделением фаз, в локусе RIPK1-K376 как альтернативной контрольной точке клеточной смерти. Это исследование вдохновит на открытие более новых механизмов фазово-разделенной регуляции путей клеточной смерти, что предоставит новые идеи для разработки лекарств на основе вмешательств в клеточную смерть.
Дай-Чао Сюй, исследователь из Центра пересечения биологии и химии Китайской академии наук (CIBC), является автором-корреспондентом статьи, в то время как Шоу-Цяо Хоу, аспирант CIBC, и Цзянь Чжан, доцент Университета Сучжоу, являются соавторами статьи. Профессор Юань Цзюньин и исследователь Конг Лю из Центра пересечения биологии и химии Китайской академии наук оказали неоценимую помощь в этой работе.
