RIPK1 S213E突变体通过阻断与RIPK3和CASP8相互作用抑制细胞死亡的新机制

本研究揭示了RIPK1(受体相互作用丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1)新型S213E突变体通过独特构象变化形成超级自抑制状态，阻断与RIPK3和CASP8的相互作用，从而抑制细胞凋亡和坏死性凋亡的双重作用机制。研究人员通过系统性功能筛选发现这一保守位点的磷酸模拟突变可完全阻断TNF信号通路中RIPK1依赖的细胞死亡，为相关疾病治疗提供了新靶点。

　　

在细胞命运决定的精密调控网络中，RIPK1(Receptor-interacting serine/threonine-protein kinase 1)如同一个分子开关，通过其激酶活性调控着细胞生存与死亡的平衡。作为TNF(肿瘤坏死因子)信号通路的核心调控因子，RIPK1的异常激活与多种炎症性疾病、神经退行性疾病和肿瘤的发生发展密切相关。然而，当前针对RIPK1的抑制剂主要靶向其激酶活性，这种"一刀切"的策略往往带来不可预见的副作用，迫切需要开发更精准的调控手段。

中国科学院的研究团队在《Cell Death Discovery》发表的重要研究中，通过创新性的磷酸化位点功能筛选，发现了一个保守的S213位点。当将该位点突变为磷酸模拟突变体S213E时，RIPK1会形成一种前所未有的"超级自抑制"构象。这种独特构象既不破坏激酶活性本身，又能选择性阻断RIPK1与下游效应分子RIPK3和CASP8的相互作用，从而实现对细胞凋亡和坏死性凋亡的双重抑制。

研究人员采用了多学科交叉的研究策略：通过系统性磷酸化位点突变文库筛选鉴定关键调控位点；利用免疫共沉淀技术解析蛋白相互作用网络；建立RIPK1基因敲除细胞系进行功能回补实验；开发体外激酶活性检测体系验证分子机制；并采用多种细胞死亡诱导模型评估突变体的功能效应。

研究结果部分揭示了以下重要发现：

S213E突变体阻断RIPK1自磷酸化和坏死性凋亡
通过全基因组磷酸化位点扫描，研究人员意外发现S213E突变能完全抑制RIPK1特征性自磷酸化位点S166的修饰。在HT-29结肠癌细胞模型中，该突变表现出对多种死亡刺激因子(TNF、IFN-γ等)诱导的坏死性凋亡的完全阻断作用，其抑制效果甚至优于经典激酶失活突变D138N。

S213E不抑制RIPK1激酶活性
晶体结构分析显示S213远离激酶活性中心，体外实验证实S213E突变体仍保留对底物D138N的磷酸化能力。这种"能磷酸化别人却不能被磷酸化"的特殊性质暗示其通过构象变化而非活性丧失发挥作用。

S213E破坏RIPK1同源二聚化和RIPK3相互作用
免疫共沉淀实验证明S213E显著减弱RIPK1通过RHIM(受体相互作用蛋白同源相互作用模体)和DD(死亡结构域)介导的自聚集，并直接干扰与RIPK3的结合。值得注意的是，化学诱导二聚化不能挽救其功能缺陷，表明其抑制作用超越单纯的二聚化阻断。

S213E突变体阻断RIPK1依赖性凋亡
在多种凋亡诱导条件下，S213E表现出对RIPK1依赖性凋亡的特异性抑制，而对RIPK1非依赖性凋亡无影响。机制研究表明，该突变通过破坏RIPK1与CASP8的直接相互作用，而非影响FADD募集来抑制凋亡信号传导。

S213E不破坏Complex Ila组装但干扰CASP8激活
深入分析发现S213E允许凋亡复合体Complex Ila的正常组装，但特异性地减弱了RIPK1与CASP8的相互作用强度，导致CASP8活化程度显著降低。

这项研究首次揭示了一个远离激酶活性中心的单氨基酸突变可通过诱导"超级自抑制"构象，实现对RIPK1功能的多层次调控。这种独特的调控模式为开发靶向RIPK1构象变化的精准干预策略提供了全新思路，有望克服当前激酶抑制剂的局限性。特别值得注意的是，S213E突变体展现出的广谱细胞死亡抑制能力，为治疗RIPK1异常激活相关的炎症性疾病和神经退行性疾病提供了潜在治疗靶点。该研究不仅拓展了对RIPK1变构调控的认知边界，也为开发"构象选择型"细胞死亡调节剂奠定了理论基础。