混合连接激酶结构域样蛋白转位到质膜引起坏死性细胞死亡

在肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor，TNF)诱导的细胞坏死(又称坏死性凋亡，necroptosis)过程中，混合连接激酶结构域样蛋白(mixed lineage kinase domain-like protein，MLKL)被确认作用于受体相互作用蛋白3(receptor-interacting protein 3，RIP3)的下游，然而MLKL如何介导坏死性凋亡目前仍不清楚。陈鑫等在敲除MLKL的细胞内重建MLKL的功能，发现MLKL的N末端是其介导坏死性凋亡所必需的。利用激素结合域(hormone-binding domain，HBD*)人为地促使MLKL聚集可引发坏死性凋亡，表明MLKL寡聚化在TNF处理的细胞中对于坏死性凋亡是必需的。值得注意的是，聚集MLKL的N端结构域(N-terminal domain，ND)可导致坏死性凋亡，而不是C端激酶结构域(C-terminal kinase domain)。进一步的缺失分析发现MLKL的四α螺旋束(第1～130位氨基酸)足以诱发坏死性凋亡。HBD*介导的和TNF诱导的MLKL(ND)或MLKL的复合物都是四聚体，这些复合物转位到质膜的脂筏结构发生在细胞死亡之前。同源寡聚化对于MLKL转位是必需的，且质膜定位的信号序列位于MLKL第1个和第2个α螺旋的连接处。MLKL或MLKL(ND)的质膜转位导致钠内流，而无钠的细胞培养液可抑制坏死性凋亡。上述现象在细胞凋亡(apoptosis)中并不发生。综上所述，MLKL寡聚化导致MLKL转位到质膜的脂筏结构，质膜MLKL复合物通过其自身或其他蛋白引起钠内流，从而增高渗透压，最后导致细胞膜破裂。