楊瀚 葛源

摘 要 受體相互作用蛋白1（receptor-interactingprotein1，RIP1）是細胞死亡信號傳導的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，其功能涉及維持免疫應答和穩(wěn)定的組織穩(wěn)態(tài)。最近的研究表明RIP1的泛素化修飾對于調(diào)節(jié)其功能至關(guān)重要。本文對RIP1的結(jié)構(gòu)功能和泛素化調(diào)節(jié)進行了簡單總結(jié)，并重點對幾種參與RIP1泛素化調(diào)節(jié)的酶的進行了闡述。

關(guān)鍵詞 程序性死亡 受體相互作用蛋白1 泛素化修飾

中圖分類號：R329.2文獻標識碼：A

細胞程序性死亡是多細胞生物體內(nèi)一個關(guān)鍵且活躍的生化途徑，細胞凋亡（apoptosis）和程序性壞死（necroptosis）是兩種主要的細胞自主死亡形式，在維持細胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮了重要作用。細胞凋亡是半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶（cysteinylaspartate specific protease，caspase）依賴性的，其信號通路已研究得較為清楚，而程序性壞死是caspase非依賴性的，其信號轉(zhuǎn)導通路尚未完全明確。研究表明，受體相互作用蛋白（receptor-interacting protein，RIP）家族在調(diào)控細胞存活、凋亡和程序性壞死通路中起著重要的作用。

受體相互作用蛋白1（receptor-interactingprotein1，RIP1）是RIP家族中第一個被報道的成員，其在細胞凋亡和程序性壞死中的重要調(diào)控作用引起廣大學者的關(guān)注。對RIP1的結(jié)構(gòu)、功能以及其與細胞存活和程序性死亡的關(guān)系的探索對于多種疾病的研究具有重要的意義。

蛋白質(zhì)泛素化是蛋白質(zhì)翻譯后修飾的一種，可改變蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)。近年來，隨著各界學者對蛋白質(zhì)組學研究的不斷深入，對RIP1泛素化調(diào)控機制的研究也逐步展開，已取得一定成果。

1受體相互作用蛋白1（RIP1）的基本結(jié)構(gòu)和功能

1.1RIP1的結(jié)構(gòu)

RIP1是決定免疫受體下游細胞命運的關(guān)鍵分子。它最初通過酵母雙雜交技術(shù)鑒定為Fas相互作用蛋白質(zhì)和腫瘤壞死因子受體1（tumornecrosisfactor，TNFR1）信號傳導復合物中的銜接蛋白。它的分子量為76kDa，編碼671個氨基酸（aa），是一種絲氨酸/蘇氨酸激酶，由一個N-末端激酶結(jié)構(gòu)域（kinasedomain，KD）組成，中間結(jié)構(gòu)域（intermediatedomain，ID）和C-末端死亡結(jié)構(gòu)域（deathdomain，DD）。自RIP1發(fā)現(xiàn)以來，已發(fā)現(xiàn)其他6種具有絲氨酸/蘇氨酸激酶結(jié)構(gòu)域的RIP樣蛋白（RIP2-7）構(gòu)成RIP家族。但其他RIP家庭成員無法彌補RIP1在細胞中缺乏，表明RIP1在生物體代謝過程中具有獨特的作用。

1.2RIP1的功能

RIP1是TNFR1介導的NF- B（nuclearfactor B）信號傳導的關(guān)鍵銜接蛋白激活，研究已確定RIP1在多種細胞信號通路中傳導細胞存活或死亡。這些包括死亡受體（Fas，TNFR1，DR4，DR5等）介導的絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）激活，細胞凋亡和壞死;Toll樣受體（TLR）3-和（TLR）-4介導的NF- B和MAPK活化，細胞凋亡和壞死和遺傳毒性應激誘導的NF- B活化，凋亡和壞死。RIP1在信號傳導中有獨特地位，它將不同刺激激活的信號傳遞給不同的途徑。

在TNF信號通路中，RIP1會同時傳導促進細胞存活以及細胞死亡的信號。這些相反的細胞功能由不同修飾的RIP1介導。在TNF與TNFR1結(jié)合后，RIP1被募集到受體復合物I中。其中它作為支架蛋白促進細胞存活，部分地通過激活經(jīng)典的NF- B途徑使細胞存活。特定條件可以激活RIP1的激酶活性然后調(diào)節(jié)2種可能的細胞溶質(zhì)死亡誘導復合物的組裝，即復合物IIb（RIP1-FADD-Caspase-8）和壞死體（RIP1-RIP3-MLKL）。這兩種復合物分別驅(qū)動TNF介導的細胞凋亡或壞死性凋亡。

2 RIP1的泛素化修飾

RIP1的泛素化在促進NF- B介導的促炎途徑的激活和抑制RIP1激酶活性的激活中起主導作用。泛素化可以通過八種二聚泛素連接類型之一發(fā)生：Lys6，Lys11，Lys27，Lys29，Lys33，Lys48，Lys63或Met1。靶蛋白上可以在特定位點，以特定類型的連接和泛素鏈長度與泛素結(jié)合蛋白形成復合物而實現(xiàn)不同的信號傳導。RIP1過表達時，它的泛素化位點有Lys115，570，603和626，而TNF刺激后RIP1在Lys377發(fā)生泛素化。用TNF處理細胞純化得到的TNFR1復合物中分離的RIP1的質(zhì)譜分析顯示RIP1含有線性Met1-連接的和Lys11-，Lys48-和Lys63-連接的泛素鏈。Lys48-連接的多聚泛蛋白鏈可被26S蛋白酶體識別，RIP1的Lys48連接的泛素化會引發(fā)其蛋白酶體降解并起到下調(diào)RIP1介導的信號傳導的作用。而RIP1的Lys63連接和線性泛素化鏈已被證明可促進其信號傳導。RIP1通過Lys48-和Lys63-連接的泛素化動態(tài)調(diào)節(jié)響應TNF的刺激。

3 RIP1泛素化的調(diào)控

3.1 TRAF2，cIAP1/cIAP2對RIP1泛素化的調(diào)控

TNF受體相關(guān)因子（TRAF）2是TNF信號通路中的常見信號傳導組分。TNF結(jié)合后的受體三聚化導致TNFR1相關(guān)信號復合物的組裝，其被稱為復合物I。在復合物I中，銜接蛋白TNFR相關(guān)的死亡結(jié)構(gòu)域蛋白（TRADD）和RIP1通過它們各自的死亡結(jié)構(gòu)域募集。TRADD反過來招募銜接蛋白TRAF2。TRAF2允許E3連接酶參與凋亡的細胞抑制劑1和2（c-IAP1和c-IAP2）。c-IAP1/2促進其自身和RIP1與K63，K48和K11鏈的泛素化，這對TNFR1復合物的形成十分重要。由c-IAP1/2綴合的多聚泛素鏈允許線性泛素化裝配復合物（linearubiquitinassemblycomplex，LUBAC）募集了包括線性泛素化鏈連接的RIP1，TNFR1，TRADD和NEMO在內(nèi)的幾種分子。

LUBAC由銜接蛋白SHANK相關(guān)的RH-結(jié)構(gòu)域相互作用物（SHARPIN）和血紅素氧化物IRP2泛素連接酶1（HOIL1）和E3酶HOIL1-相互作用蛋白（HOIP）組成。LUBAC可以募集和保留由IKK1，IKK2和銜接子NEMO（IKK ;IKK復合物）和泛素結(jié)合蛋白TAB2/3及其相關(guān)激酶TAK1組成的激酶復合物。TAB2/3特異性結(jié)合K63連接泛素鏈，而NEMO可與線性，K63和K11連接的多聚泛素鏈結(jié)合。激酶復合物的募集導致NF- B和MAPK信號傳導的激活及促炎細胞因子和促生存蛋白的表達，如cFLIP，c-IAP2。

3.2 A20、CYLD對RIP1泛素化的調(diào)控

RIP1上的特異性多泛素化模式使其保持在復合物I中以便適當?shù)叵掠渭せ頝F- B和MAPK，這不僅通過E3連接酶的激活而且通過不同的泛素結(jié)合域（DUB）的負調(diào)節(jié)來微調(diào)。去泛素化酶腫瘤壞死因子 誘導蛋白3（TNFAIP3或A20）和去泛素化酶CYLD在TNF信號傳導中的重要性在體外和體內(nèi)已經(jīng)被證實了。A20在TNF刺激后轉(zhuǎn)錄上調(diào)，并可以從RIP1信號轉(zhuǎn)導復合物中去除K63和K48連接的泛素鏈。通過與HOIP的結(jié)合，CYLD被募集到復合物I中。CYLD通過去除復合物I組分上的K63連接和線性多聚泛蛋白鏈來限制NF- B活化信號通路。

3.3 USP2a對RIP1泛素化的調(diào)控

去泛素化酶USP2的基因由于可變剪接而產(chǎn)生三種不同的亞型。這些亞型具有不同的N-末端，但有相同的C-末端催化核心。41-kDaUSP2同種型可誘導293T細胞凋亡。69-kDa剪接異構(gòu)體USP2a是USP2基因最常見的同種型，且USP2的短同種型會影響cFLIP的表達水平。研究發(fā)現(xiàn)siRNA對USP2a的下調(diào)可以促進NF-kB的活化，并保護細胞免受TNF誘導的細胞死亡。USP2a在配體結(jié)合后被募集到TNFR1復合物中。它從兩個關(guān)鍵蛋白RIP1和TRAF2處釋放K63泛素鏈，從而介導該受體可觸發(fā)的細胞死亡信號。USP2a的下調(diào)導致轉(zhuǎn)錄因子NF-kB的I B 抑制劑的穩(wěn)定性喪失，促進細胞存活途徑的激活。

4 RIP1泛素化研究的意義

細胞程序性死亡存在于人類多種疾病中，尤其在惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及治療上起著重要作用，選擇性的誘導腫瘤細胞凋亡為目標的理論和技術(shù)成為目前治療惡性腫瘤的主要策略之一。受體相互作用蛋白家族是細胞信號轉(zhuǎn)導中的研究熱點，其最主要的成員RIP1是決定細胞生死的交叉點。RIP1有多個結(jié)構(gòu)域，在細胞信號轉(zhuǎn)導中的作用更為復雜，其活性異常所導致的后果及其與疾病的關(guān)系等都需要進一步的研究。期盼對RIP1翻譯后修飾的進一步研究能為臨床應用提供新的靶點，以便提高療效，并達到有效治療腫瘤的目的。

（通訊作者：葛源）

參考文獻

[1] Meylan，E.&K.Burns，et al. RIP1 is an essential mediator of Toll-like receptor 3–induced NF- B activation[J].Nature Immunology，2004（05）：503.

[2] Ofengeim，D.&J.Yuan.Regulation of RIP1 kinase signalling at the crossroads of inflammation and cell death[J].Nat Rev Mol Cell Biol，2013（14）：727-736.

[3] Varfolomeev， E.&T.Goncharov，et al. c-IAP1 and c-IAP2 are critical mediators of tumor necrosis factor alpha （TNFalpha）-induced NF-kappaB activation[J].The Journal of biological chemistry，2008（283）：24295-24299.

[4] Mahul-Mellier，A.L.&E.Pazarentzos，et al.De-ubiquitinating protease USP2a targets RIP1 and TRAF2 to mediate cell death by TNF[J].Cell Death Differ，2012（19）：891-899.