受体相互作用蛋白3（RIP3）抑制细胞凋亡的机制研究

Apoptosis and necroptosis are morphologically distinct programmed cell death processes. To a large extent, the balance between apoptosis and necroptosis determines the outcome of responses to the multiple physiological and pathological stresses. It is known that caspase-8, the core molecule of apoptosis pathway, acts to suppress necroptosis by cleavage, which is essential for embryonic development. However, the molecular mechanism and the biological function of necroptosis suppressing apoptosis are largely unknown. It is one of the most important scientific questions needed to be solved in the field of cell death. Our preliminary study showed that RIP3 could suppress TNF-induced caspase-8 activation and apoptosis. Here we intend to unveil the underlying molecular mechanism used by RIP3 to suppress apoptosis. We will combine immunoprecipitation and mass spectrum analysis to identify functional phosphorylation site(s) of caspase-8, and verify whether RIP3 suppresses apoptosis by directly phosphorylating caspase-8 on the site(s). Furthermore, the physiological and pathological functions of the suppressive effect of RIP3 on apoptosis will be preliminarily studied by mouse model. This work will uncover the novel function of RIP3 beyond mediating necroptosis, suppressing apoptosis, which could provide theoretical basis for the development of therapeutic strategies aimed at cell death related diseases.

细胞凋亡和细胞坏死是形态不同的两种细胞程序性死亡方式；二者的平衡很大程度地决定机体应激反应的结果。目前人们已经清楚，细胞凋亡核心分子caspase-8可以通过剪切作用抑制细胞坏死，这对胚胎的正常发育至关重要；而细胞坏死抑制细胞凋亡的机制和功能尚不明确，这是细胞死亡领域亟待解决的重要科学问题。我们的前期研究发现，细胞坏死的核心蛋白RIP3能抑制TNF诱导的caspase-8的活性及细胞凋亡。本项目将深入研究RIP3抑制细胞凋亡的分子机制。我们将利用免疫沉淀和磷酸化质谱联用的方法鉴定caspase-8上影响其活性的磷酸化位点；并验证RIP3通过磷酸化caspase-8该位点抑制细胞凋亡；最后构建小鼠模型，初步探究RIP3抑制细胞凋亡在生理和病理上的意义。通过本项目的研究，我们将揭示RIP3介导细胞坏死之外的又一重要功能——抑制细胞凋亡，为临床上开发与细胞死亡方式相关疾病的治疗策略提供理论依据。

细胞凋亡和细胞坏死的平衡很大程度地决定机体应激反应的结果。目前人们已经清楚，细胞凋亡核心分子caspase-8可以通过剪切作用抑制细胞坏死的发生，这对胚胎的正常发育至关重要；而体内解除caspase-8抑制作用的机制尚不明确，这是细胞死亡领域亟待解决的重要科学问题。本项目通过质谱鉴定到caspase-8在T265位氨基酸发生磷酸化，该磷酸化完全依赖于坏死小体，特异性地在多种细胞坏死过程中出现；该位点的磷酸化可以完全抑制caspase-8诱导细胞凋亡的活性以及抑制坏死小体的活性，从而在细胞上和小鼠胚胎发育过程中都会导致细胞坏死的大量爆发。Caspase-8 T265位磷酸化由RSK的N端激酶结构域所介导。RSK会在TNF刺激下被募集到坏死小体上。通过RSK抑制剂阻滞RSK介导的caspase-8磷酸化可以极大地缓解由细胞坏死导致的组织损伤和小鼠死亡。本项目的研究不仅揭示了体内解除caspase-8对细胞坏死抑制作用的详细机制，进一步阐明了细胞凋亡和细胞坏死之间复杂的相互调控；也为治疗细胞坏死相关疾病提供了一个全新的可能靶点。