北京生科院连发三篇文章

　　

Receptor Interacting Protein Kinase-3 Determines Cellular Necrotic Response to TNF-a
报道了蛋白激酶RIP3是决定TNF-a诱导的细胞坏死的关键蛋白

细胞死亡对于多细胞生物体的发育和自稳平衡起着至关重要的作用。程序性细胞坏死目前是动物体在发育过程中最主要的细胞死亡类型之一，并且参与缺血性心脑血管疾病和神经退行性等疾病的发生。因此，阐明程序性坏死的分子机制将为相关疾病的治疗提供新的科学依据。

肿瘤坏死因子TNFα是一个多效性细胞因子，参与调节炎症反应、细胞凋亡和坏死等。王晓东课题组以前已经发现Smac/Diablo蛋白的类似物Smac mimetic能诱导TNFα-依赖性细胞凋亡，此途径需要激酶RIPK1的参与。有趣的是，该课题组在本研究中发现当细胞凋亡受到caspase抑制剂zVAD阻止时，Smac mimetic能诱导一些细胞发生依赖于TNFα 和RIPK1的细胞坏死。他们利用高通量RNAi筛选技术鉴定了RIPK1的同家族蛋白RIP3是调控TNFα-诱导性细胞坏死的关键蛋白，其激酶活性是必不可少的。在受到坏死信号刺激时，一个包含有RIP3和RIPK1的蛋白复合体会被诱导形成。过量表达的RIP3激酶死亡突变体会与内源性RIPK1相结合从而抑制细胞坏死途径。他们还发现RIP3只在一些细胞中选择性表达，其表达跟TNFα-诱导性细胞坏死密切相关。而且，异位表达RIP3使得对TNFα-诱导性细胞坏死有抗性的细胞转变成敏感型细胞。此外，RIP3基因缺陷性小鼠胚胎成纤维细胞也完全表现出对TNFα-诱导性细胞坏死的抗性。在雨蛙素诱导的小鼠急性胰腺炎模型中，RIP3基因的敲除显著地减少了胰腺细胞的坏死，从而有力促进了急性胰腺炎的恢复。

 

Structural mechanism of substrate RNA recruitment in H/ACA RNA-guided pseudouridine synthase

研究提出的三维结构模型揭示了一种非编码RNA如何帮助蛋白质寻找特异底物分子。

随着生命科学研究的不断深入， RNA对生命活动的意义已经远远超出了原有的理解：他们不仅仅作为编码蛋白质的模板，许多不编码蛋白质的RNA在生命过程也有重要的功能。非编码RNA究竟担当什么样的生物学功能引起了生物学家的极大的兴趣。由叶克穷博士领导的研究小组在研究一类称为H/ACA RNA的非编码RNA。已经知道H/ACA RNA可以引导一个蛋白质——即假尿嘧啶合成酶Cbf5——在底物RNA上面找到目标尿嘧啶，然后Cbf5将其修饰为假尿嘧啶。H/ACA RNA含有一段介导序列，这段序列通过和底物上目标尿嘧啶两边的碱基序列互补配对而实现特异性底物选择。H/ACA RNA除了和假尿嘧啶合酶Cbf5，还有另外三个辅助蛋白质Nop10、L7ae和Gar1形成大约10纳米大小的分子机器来完成底物特异识别和修饰。

该研究小组应用X射线晶体学的手段解析H/ACA复合体的三维空间结构。他们以前解析了一个完整复合体的晶体结构，对该复合体中各组分之间的相互作用已经有了清楚的了解，但是以前的结构没有结合底物分子，因此对底物加载过程还知之甚少。这次他们解析了处于活性状态的结合底物的结构。新的结构显示底物RNA和H/ACA RNA上面的介导序列互补配对形成两段螺旋结构，并且蛋白质和底物RNA形成众多相互作用，使目标尿嘧啶恰好放在了活性中心。他们还发现Cbf5上一个突环的构象在底物结合前后发生剧烈的变化：没有底物结合时，突环锚定在Gar1上面；而底物结合后，突环紧扣在处于活性中心的底物RNA。他们推测这个突环象个开关控制着底物的加载和释放。进一步的生化研究结果也支持这一推测，突环和Gar1突变显著降低了修饰反应的速率。因此该小组最新的研究工作大大加深了对由H/ACA RNA引导的假尿嘧啶合成酶的工作机制的认识。

 

Phosphorylation of SOS3-LIKE CALCIUM BINDING PROTEIN8 by SOS2 Protein Kinase Stabilizes Their Protein Complex and Regulates Salt Tolerance in Arabidopsis

报道了SCaBP8在体内被SOS2磷酸化在调节植物耐盐性中的作用。

调节细胞中的离子平衡对植物的生长发育是至关重要的。研究表明SOS信号途径在调节植物钠钾平衡和耐盐性中起关键作用。钙结合蛋白SOS3和SCaBP8通过激活蛋白激酶SOS2保护拟南芥免受外界的盐胁迫。SOS3主要作用在根部，而SCaBP8主要作用在地上部分。由于它们异位表达后并不能相互恢复各自的表型，于是推测它们有着独特的调节机制。在这个研究中我们发现SOS2不能磷酸化SOS3，但却能够磷酸化SCaBP8。该磷酸化反应发生在膜上，并受盐诱导。它稳定了SCaBP8-SOS2的相互作用，并增强质膜钠氢转运蛋白的活性。当SCaBP8蛋白丝氨酸-237突变成丙氨酸时，SOS2不再能磷酸化SCaBP8。这个突变的蛋白也就不能够完全恢复scabp8盐敏感表型。而丝氨酸-237突变成能够模拟磷酸化的天冬氨酸则能够完全恢复scabp8的表型。这些结果表明SCaBP8被SOS2磷酸化是SOS信号途径调节拟南芥耐盐机制的重要一环。