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RIP3作为受体相互作用蛋白家族(Receptor interacting-protein RIPs)重要的一员,是具有特异的丝氨酸(Serine)/苏氨酸(Threonine)激酶活性的蛋白。研究表明,RIP3是TNF诱导的细胞凋亡与细胞坏死相互转换的分子开关,RIP3是TNF诱导多种细胞(如L929细胞、N细胞、MEF细胞)的坏死所必需的。因此,RIP3在诱导细胞死亡方面有着重要的作用。虽然RIP3在调控细胞坏死发挥着重要作用,但其作为一个磷酸激酶,对其下游调控的底物却知之甚少。哪些蛋白会被RIP3及其下游激酶磷酸化,在介导细胞死亡过程中RIP3与哪些蛋白相互作用,RIP3介导细胞死亡的分子机制等科学问题亟待解决。
因此本论文试图使用定量磷酸化组的方法去寻找RIP3激酶的底物,在研究中,本论文以来源于RIP3野生型小鼠和RIP3敲除小鼠的原代腹腔巨噬细胞和永生化的小鼠胚胎纤维原细胞为研究对象,分别用TNF和LPS刺激细胞,然后比较RIP3野生型成纤维细胞和RIP3敲除型成纤维细胞及野生型巨噬细胞和RIP3敲除型巨噬细胞的磷酸化蛋白组的差异。文章利用一系列技术,如SILAC(稳定同位素标记的氨基酸细胞培养)及其spike-in SILAC技术、FASP(超滤管辅助样品制备)、IMAC(金属离子偶联亲和层析)、HILIC(亲水相互作用亲和层析)以及纳升液相串联质谱,深入地分析了RIP3野生型细胞和RIP3敲除型细胞之间磷酸化蛋白组的不同,而且本论文证实这种方法确实可行,所得数据也具有可信性。本研究鉴定到巨噬细胞中4306个蛋白的14057个磷酸化肽段和MEF细胞中1785个蛋白的4732个磷酸化肽段,其中在巨噬细胞和MEF细胞中总共筛选到14081个磷酸化位点。这些磷酸化位点中有6131个已知的磷酸化位点,而其中另外7950个磷酸化位点到目前为止还未被发现。同时研究中又利用生物信息学分析揭示了RIP3激酶及其下游激酶可能的底物识别基序,其中pSXP motif很可能是RIP3特异识别的基序。本论文的研究工作筛选到了一系列RIP3激酶的潜在底物,为后续的深入研究打下了基础。