Adv Sci：张纪岩团队：拟素化修饰稳定NLRP3，加剧肠炎与焦虑

含核苷酸结合结构域（NOD）、富亮氨酸重复序列（LRR）及热蛋白结构域（PYD）的蛋白3（NLRP3）炎症小体主要在巨噬细胞中发挥作用，是固有免疫系统的关键组成部分。核因子κB（NF-κB）的激活可介导NLRP3与白细胞介素1β前体（pro-IL-1β）的转录过程，该过程通常由脂多糖（LPS）诱导启动。

NLRP3通过自身的NOD结构域发生自我寡聚化，而其PYD结构域则介导与衔接蛋白——含半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶募集结构域的凋亡相关斑点样蛋白（ASC）的同源相互作用。

随后，多种刺激物可触发NLRP3与ASC的复合物组装，进而募集并激活半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶1前体（pro-Caspase-1）。研究认为，pro-Caspase-1的二聚化可促进其自身蛋白水解加工，进而剪切pro-IL-1β与气皮素D（GSDMD）。GSDMD经限制性蛋白水解后产生的N端片段会形成大分子寡聚化膜孔，从而实现IL-1β的释放。NLRP3炎症小体的激活会促进多种慢性炎症性疾病的发生发展。

活性氧（ROS）的生成与NLRP3炎症小体的组装和活化有关。ROS激活c-JunN端激酶（JNK），而该过程依赖于JNK在苏氨酸183/酪氨酸185位点的磷酸化（P-JNK）。JNK1介导的NLRP3磷酸化对NLRP3炎症小体激活至关重要。除了磷酸化外，NLRP3还可经历多种泛素化形式。目前，NLRP3泛素化的调控仍是该领域的重点。

MLN4924可缓解心理应激诱导的小胶质细胞炎症活化及类焦虑行为（摘自Advanced Science）

类泛素化修饰是一种与泛素化高度相似的蛋白质修饰过程。成熟的泛素样蛋白，神经前体细胞表达的发育下调蛋白8（NEDD8），需在类泛素化激活酶E1（NAE）的作用下完成激活；NAE是一种异二聚体，由支架蛋白淀粉样前体蛋白结合蛋白与催化亚基泛素样修饰激活酶3（UBA3）构成。随后，NEDD8通过转硫醇反应被转移至类泛素化结合酶E2（Ube2M或Ube2F）上。最终，在底物特异性类泛素化连接酶E3的作用下，NEDD8被共价结合到底物蛋白的赖氨酸残基上。

Cullin蛋白的类泛素化修饰可激活Cullin-RING连接酶，该过程可促进核因子κB抑制蛋白α（IκBα）的磷酸化依赖性泛素化降解，进而推动NF-κB的激活。已有研究报道，在炎症小体激活的巨噬细胞中，内源性NEDD8可与内源性Caspase-1发生相互作用；过表达NEDD8可增强pro-Caspase-1的自催化活性，而该效应可被NAE抑制剂MLN4924阻断。

但该研究的底物鉴定策略未能满足真实类泛素化修饰靶点的判定标准，且仅使用MLN4924验证了类泛素化修饰在LPS+ATP诱导的IL-1β分泌过程中发挥的体内作用。目前，类泛素化修饰在NLRP3炎症小体调控中的具体作用仍有待阐明。本研究证实，类泛素化修饰可靶向并稳定 NLRP3，进而促进葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导的结肠炎与心理应激诱导的焦虑症的发生。