长牡蛎Caspase-8-3调控caspase-3剪切及免疫应答的分子机制研究

本研究首次在长牡蛎(Crassostrea gigas)中发现新型Caspase-8同源基因CgCaspase-8-3，通过双死亡效应结构域(DEDs)和CASc结构域介导级联反应，证实其能特异性剪切下游效应子CgCaspase-3并响应LPS/PGN/弧菌刺激，为揭示无脊椎动物凋亡(caspase-8→caspase-3)与先天免疫(NF-κB)的协同调控机制提供新视角。

　　

Highlight

作为凋亡信号传导与免疫应答的核心调控因子，半胱天冬酶家族(Caspase)在进化上高度保守。本研究在长牡蛎中鉴定到的新型Caspase-8亚型(CgCaspase-8-3)，通过其C端截短体(rCgCaspase-8-3(CT))显著增强了对下游效应蛋白rCgCaspase-3的剪切活性，该过程可被特异性抑制剂Z-IETD-FMK阻断，揭示了无脊椎动物中独特的caspase级联激活机制。

The molecular characteristics of CgCaspase-8-3

CgCaspase-8-3基因开放阅读框(ORF)长1587bp，编码528个氨基酸的蛋白质（预测分子量58.37kDa），具有两个串联死亡效应结构域(DEDs)和典型的CASc结构域，其活性中心保留"QACQG"保守基序。系统进化分析显示其与软体动物Caspase-8聚为一支，但与哺乳动物分支亲缘关系较远。亚细胞定位证实该蛋白与CgCaspase-3在血淋巴细胞中共定位于细胞质。

Discussion

作为死亡诱导信号复合体(DISC)的核心组分，Caspase-8通过DED结构域介导蛋白互作，其C端CASc结构域的自剪切激活是启动凋亡级联反应的关键。本研究发现CgCaspase-8-3在二细胞期胚胎和外套膜中高表达，且在弧菌(Vibrio splendidus)刺激后显著上调，提示其可能通过调控NF-κB通路参与宿主防御。该发现为理解水生无脊椎动物中凋亡与免疫的协同进化提供了新证据。

Conclusion

研究证实CgCaspase-8-3具有：1)典型DED-CASc结构域特征；2)时空特异性表达模式；3)对下游Caspase-3的直接激活能力；4)病原相关分子模式(PAMPs)诱导的免疫应答特性，这些发现拓展了对软体动物程序性细胞死亡与先天免疫调控网络的认识。