前期小編早已報導邵峰組炎性介質造成的焦亡,當激活焦亡發生的路徑時GSDMD蛋白被切割成N殘基片斷GSDMD-NT以及炎性細胞因子如白介素1β的釋放,并且沒有明晰的表明GSDMD-NT是怎樣導致細胞焦亡的,這期小編就繼續介紹由波士頓醫大學研究報導的GSDMD-NT在細胞焦亡發生了如何的機制。如題:《-Dbypores》(回復可下載文獻,一周有效)
假定(一):在細胞焦亡發生的時侯,GSDMD-NT才能在細胞膜上產生孔
第一:檢測GSDMD-NT能夠產生低聚化的小分子。在293T細胞內過抒發Flag標簽的GSDMD-NT和GSDMD(大鼠屬性的),通過SDS電泳凝膠剖析溶化產物并用Flag抗原觀察抒發情況。結果顯示GSDMD-NT在25kDa和250kDa之間徘徊,GSDMD具有單體和二聚體,表明其可以產生小分子的低聚物,而當用非變型電泳凝膠觀察時,轉染Flag-GSDMD-NT的組會有高分子量低聚物出現。
第二:驗證多元化GSDMD亞基在低聚物時的狀態。課題組在細胞內分別轉染了Flag和HA標簽的GSDMD-NT,用Flag和HA抗原做IP都還能沉淀出GSDMD-NT,表明GSDMD-NT自我關聯并可能產生同源低聚物;當轉染Flag-GSDMD-NT,Flag-GSDMD-CT,共轉或則單轉GSDMD-CT-MYC在細胞內時細胞膜損傷,發覺GSDMD-CT的沒有被Flag抗原共同沉淀出來,而且Flag標記的GSDMD-NT與MYC標記的GSDMD-CT被沉淀出來并互相關聯。
第三:已有報導炎性介質導致細胞焦亡,這么本文就來驗證該導致細胞焦亡時是否激活了GADMD的切割和低聚化。
在293T細胞內,轉染Flag-GSDMD和酶致死(C254A)的-11或則未處理的-11,然后通過測量乳酸酯化酶的釋放以及蛋白情況觀察GSDMD的低聚化。當過抒發Flag–GSDMD和未處理的-11時,細胞有60%死亡,但是只有野生型-11處理的組形成了GSDMD-NT片斷和低聚化。同樣的結果也出現了在骨髓巨噬細胞細胞系中穩定抒發Flag-GSDMD而且電轉脂寡糖(LPS)的時侯激活-11炎性焦亡通路。
假定(二):GSDMD-NT低聚物通過產生細胞膜孔來殺害細胞
產生膜孔的蛋白一般是帶有正電荷膜插入的雙性結構,為了驗證潛在的功能性膜結構域,課題組在GSDMD-NT中找尋進化保守的,帶正電的殘基。比較和篩選六種喂奶植物的序列,并使用Omega和SOPMA兩種軟件預測這些膜結構域,有四種出現。由于這四種可能存在很大的重要性,課題組將這4種序列突變,稱為4A。
為觀察那些突變是否會影響寡聚化和細胞焦亡,課題組在細胞分別抒發GSDMD,野生型或4A突變型的GSDMD-NT時,結果表明野生型的GSDMD-NT引起了寡聚化和細胞焦亡:4A突變型制止了GSDMD-NT低聚化和細胞焦亡。因而結果顯示低聚化和細胞焦亡是相關聯的,當低聚化發生的同時,細胞也發生了焦亡。
假定(三):假如GSDMD-NT在細胞膜上產生了小孔,這么其應當在炎性激活之后定位在細胞膜上
為了剖析膜定位,課題組將細胞共轉了野生型或4A突變型Flag-GSDMD和野生型或則C254A-11,提取膜蛋白,結果發覺只有野生型-11會切割出GSDMD-NT片斷,也是僅有野生型標記GSDMD-NT被界定為期并與細胞膜相關聯。
第一:為探求GSDMD-NT與何種細胞膜相關聯,課題組分級搜集了細胞核提取后的堿液,該細胞分別被轉染Flag–GSDMD,野生型或4A突變型Flag-GSDMD-NT抒發引物,分層次的堿液有細胞溶質的,重膜細胞膜損傷,輕膜,不胺類細胞質分數,分別名為S100,p7,p20,p100。
結果顯示Flag-GSDMD-NT分布在S100和P7。細胞溶質上包含大部份的單體的Flag–GSDMD-NT,只有膜片斷包含高分子量低聚物。
第二:由于脂類結合會影響讓蛋白通透的膜小孔的產生,因而課題組探求可能與GSDMD-NT結合的脂類是哪些,課題組分別孵育重組了GSDMD,GSDMD-NT,GSDMD-CT和4A突變GSDMD-NT,細胞毒性淋巴細胞成孔蛋白、穿孔素和粒溶化素以及不同脂肪膜。結果顯示GSDMD-NT可以與線粒體和真菌的脂類以及心磷脂緊密結合,而與質膜上重要的磷脂酰膽堿(PC)與磷脂酰乙酸胺(PE)不結合。而心磷脂在線粒體的內膜上是不能運輸到細胞質中的。
這個脂類結合模式表明GSDMD-NT可能選擇性地與質膜的內膜以及與真菌的膜結合。而外葉上的內體和吞噬小體包含著與內葉同樣的磷脂,表明GSDMD-NT可能也與那些相結合。
假定(四):細胞焦亡時GSDMD-NT產生低聚物而且與PS質膜相關
第一:課題組接出來借助電子顯微鏡觀察GSDMD-NT低聚物與PS質膜間的關系,將PS脂類體與DSDMD在細胞內孵育,以及PS脂類體與DSDMD和-11共同孵育,結果表明富含-11細胞膜發生斷裂,而僅富含DSDMD的沒有膜斷裂的現象。
第二:焦亡的細胞就會釋放細胞因子的成份到周圍環境中,所以課題組觀察了過抒發Flag–GSDMD-NT后,會不會釋放GSDMD-NT到培養基中。結果顯示Flag–GSDMD只在細胞中高抒發,而Flag–GSDMD-NT在堿液中抒發。
為了測量釋放的GSDMD-NT的活性,課題組將濾液裝入iBMDM細胞中孵育,結果顯示沒有細胞發生焦亡,而且用自噬染色進一步得到了同樣的結果驗證。那些證據表明GSDMD-NT不會從細胞膜外破壞細胞的活性,因而其只會與細胞膜的內葉上的脂類相結合,進而影響細胞的活性。
以上便是波士頓醫大學關于細胞膜實驗的主要部份,怎樣樣?有沒有學到細胞膜實驗的真諦,是不是感嘆于美國實驗室對實驗內容的精細處理。
因此小編這期就細胞膜知識給你們做一點點的普及:
細胞膜的物理組成:主要組成成分是膜脂、膜蛋白質、膜糖。其中膜脂是構成細胞膜的結構骨架,而膜蛋白質則以多種方式與脂分子單層結合,膜脂類則覆蓋在細胞膜的表面。
細胞膜的生物學特點:細胞膜的不對稱性、細胞膜的流動性、膜蛋白的運動性。其中細胞膜的不對稱性決定膜功能的方向性,而細胞膜的流動性是膜功能的保證,膜蛋白則可以進行側向擴散,翻轉,旋轉等運動。
細胞膜的分子結構模型:具有四個分子結構模型,片層模型;單位膜模型;流動鑲嵌模型;脂筏模型。
細胞膜的結構與功能:脂類單層的結構是以脂類雙分子層為細胞膜基本骨架并呈液態模式,在其中鑲嵌有不同功能的晶態蛋白質。具有以下幾個功能,如屏障保護,物質轉運,激動,辨識與通信,免疫,收縮和繁育。
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