西亚试剂：邵峰实验室的研究人员利用最新的CRISPR/Cas9基因组编辑技术

在这项最新的研究中，邵峰实验室的研究人员利用最新的CRISPR/Cas9基因组编辑技术，在小鼠的巨噬细胞中针对caspase-1 和caspase-11介导的细胞焦亡通路，分别进行了全基因组范围的遗传筛选，以寻找那些敲除后可以抑制细胞焦亡的基因。有意思的是，这两个筛选都鉴定到了一个名为GSDMD的、功能未知的蛋白。通过构建GSDMD基因敲除的小鼠巨噬细胞和人的HeLa细胞，他们进一步验证了GSDMD缺失可以完全抑制所有已知炎症小体和细菌LPS引起的细胞焦亡;并且在这些敲除的细胞中外源表达GSDMD都可以回复细胞焦亡的发生。有趣的是，GSDMD缺失并不抑制caspase-1本身的激活和对下游白介素1β的切割，但切割后成熟的白介素1β却几乎不能分泌到细胞外，显示细胞焦亡对于白介素1β的分泌必不可少，该结果也暗示GSDMD在炎性caspase的下游发挥作用。通过生物化学的研究，他们发现GSDMD是所有炎性caspase的共有底物，它们特异性的切割GSDMD两个结构域中间的连接区域，而凋亡相关的caspases却不具备该活性;将不能被caspase-1/4/5/11切割的GSDMD回补到GSDMD敲除的细胞也不能介导细胞焦亡发生，说明该切割对于细胞焦亡是必需的。值得注意的是，GSDMD在被炎性caspase切割后释放出来的的N端结构域其自身就足以引发细胞焦亡;在通常情况下，N端和C端结构域很强地相互作用，使得 GSDMD处于无活性的自抑制状态。在细胞中表达基因工程改造的GSDMD(在两个结构域中间插入其它蛋白酶位点或caspase-3/7的切割位点)，可以使细胞在其它蛋白酶刺激下发生焦亡，甚至可以将细胞凋亡转化为焦亡。这些结果进一步证明GSDMD的N端结构域具有诱发细胞焦亡的活性。

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