鼠源的caspase-11是一类炎症性的caspase蛋白，其作为非经典的炎症小体的重要组成成分在机体应对胞内脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）的侵染中起重要作用。脂多糖(LPS)作为革兰氏阴性菌细胞壁成分是激起机体免疫反应的重要成分。在生理状态下，革兰氏阴性菌会产生包裹有LPS的外膜囊泡(outer membrane vesicle，OMV)，通过宿主细胞的胞吞作用进入细胞质，宿主细胞内的鸟苷酸结合蛋白(guanylate-binding proteins，GBPs)识别囊泡介导LPS的释放。释放的LPS可直接激活鼠源的caspase-11或者人源的caspase-4/5，活化的caspase-11/4/5可通过剪切gasdermin D(GSDMD)介导细胞焦亡(pyroptosis)的发生。在caspase-11的激活过程中，通过N端CARD结构域的寡聚化，完成自剪切，形成独立的C端catalytic domain，发挥半胱氨酸蛋白酶活性剪切下游底物。目前对caspase-11的激活的分子机制尚不明确，因此本论文选择探究caspase-11的激活的分子机制作为主要研究目标。
　　CARD(caspase recruitment domain)结构域是一类具有六个α-helix结构组成的死亡结构域超级家族(DDS)的一员。Caspase-11的CARD结构域(简称为caspase-11CARD)由59个氨基酸组成。通过同型相互作用，使得CARD结构可以与自身相互作用形成寡聚物。形成寡聚物后激活caspase-11，进而向下游传递信号。目前，caspase-11的catalytic domain的晶体结构以及其与下游GSDMD复合物的晶体结构已解析。Catalytic domain在结构上具有caspase家族的高度保守性，但是caspase-11CARD结构域的晶体结构尚未被解析，同时caspase-11CARD是如何介导寡聚化以及激活caspase-11蛋白酶活性的机制仍有待研究。
　　本论文有以下三个主要结果:
　　(1)带有MBP(maltose binding protein)标签蛋白的caspase-11CARD在溶液中可以呈现四聚体模式。而也成功解析了鼠源caspase-11CARD的晶体结构。相似的是，在一个不对称单元中，存在四个同源分子。而caspase-11CARD的结构并不完全符合CARD亚家族经典的六个α-螺旋的结构。Caspase-11CARD的H1，H2螺旋融合成一个H1-2螺旋，提供了一个疏水相互作用的界面。这个疏水相互作用的界面可以介导caspase-11CARD的同型相互作用，介导caspase-11CARD寡聚化。
　　(2)通过构建疏水氨基酸的点突变克隆，在HEK293T细胞中证明了在caspase-11的激活过程中，CARD结构域的H1-2的构象变化介导的疏水相互作用是诱导caspase-11激活的关键因素。Caspase-11的激活需要CARD的寡聚化，进而完成自剪切释放成熟的caspase-11。同时caspase-11的激活不依赖于CARD结构域与LPS的直接结合。
　　(3)通过对caspase-11CARD进行不同长度的截短，发现caspase-11的聚合激活需要CARD结构域和CARD与catalytic domain之间的linker的共同存在。
　　综上，本论文中提出以下假设:caspase-11CARD在静息状态下会呈现经典的六个α-螺旋的结构。当受到刺激时，CARD产生构象变化，H1-2长螺旋的产生暴露了疏水位点，从而通过疏水相互作用介导CARD的同型相互作用，经由二聚体到四聚体再到寡聚体，激活caspase-11。