Echipa lui Dai-Chao Xu de la Centrul de Cercetare încrucișată Biologică și Chimică, Institutul de Chimie Organică din Shanghai, Academia Chineză de Științe, a publicat o lucrare de cercetare intitulată: PARP5A and RNF146 phase separation restins RIPK1-dependent necroptosis in Molecular Cell.
Studiul raportează un nou punct de control al morții necrozei programate și dezvăluie mecanismul molecular prin care acest punct de control reglează necroza programată sub formă de separare a fazelor.
În acest studiu, echipa a dezvăluit mecanismul molecular prin care proteinele PARP5A și RNF146 împiedică apariția necrozei programate prin facilitarea modificării ubiquitinării dependente de poli ADP-ribozilarea (PARylation) (PARdU) a locusului RIPK1-K376 activat prin cofractionare.
Acest studiu a constatat că, dacă RIPK1 nu este inhibat de punctele de control normale în TNF-RSC, cum ar fi atunci când locusul K376 nu este în mod normal ubiquitinat, această porțiune a RIPK1 suferă activare și recrutează proteina de joncțiune TAX1BP1 prin denaturare, care recrutează în continuare PARP5A funcțional și Complexele proteice RNF146 de PARilarea mediată de RIPK1 și PARP5A activată și, respectiv, de modificarea PARdU mediată de RNF146-, leagă lanțul de ubiquitină la locul K376 al RIPK1 activat, determinând degradarea acestuia de către proteazom, care la rândul său previne apariția necrozei programate.
Cu toate acestea, PARP5B, o proteină omoloagă cu PARP5A, s-a arătat în studiile anterioare că are exact aceeași funcție ca PARP5A. Secvențele de aminoacizi, precum și structurile celor două sunt atât de asemănătoare încât s-a crezut cândva că sunt redundante din punct de vedere funcțional. Cu toate acestea, cercetătorii au descoperit că PARP5B nu reglează necroza programată precum PARP5A. O analiză ulterioară a arătat că PARP5A are un domeniu structural HPS suplimentar cu funcție necunoscută la capătul său N-terminal în comparație cu PARP5B, care este un domeniu structural dezordonat (IDR) tipic. Deoarece IDR-urile pot conduce proteinele să se separe de fază pentru funcții specifice, cercetătorii au descoperit că PARP5A și RNF146 pot suferi o separare în co-fază la debutul necrozei programate și sunt dependente de domeniul structural HPS al PARP5A. Dacă domeniul HPS este atașat artificial la proteina PARP5B, PARP5B suferă, de asemenea, separarea fazelor și reglează necroza programată. În cele din urmă, cercetătorii au demonstrat că co-segregarea PARP5A și RNF146 crește concentrația lor locală, ceea ce este esențial pentru modificarea catalizată de PARP5A a PARilării RIPK1 și modificarea ulterioară a PARdU catalizată de RNF{22}}.
Model al mecanismului molecular prin care noi puncte de control ale morții celulare PARP5A și RNF146 reglează necroza programată prin separarea fazelor
În general, acest studiu leagă separarea fazelor de necroza programată mediată de RIPK1-pentru prima dată și conceptualizează importanța modificării PARdU declanșate de separarea fazelor la locusul RIPK1-K376 ca punct de control alternativ al morții celulare. Acest studiu va inspira descoperirea mai multor mecanisme noi de reglare separată de fază a căilor de moarte celulară, care vor oferi noi idei pentru dezvoltarea de medicamente bazate pe intervenții de moarte celulară.
Dai-Chao Xu, cercetător la Centrul pentru Intersecția Biologiei și Chimiei, Academia Chineză de Științe (CIBC), este autorul corespondent al lucrării, în timp ce Shou-Qiao Hou, doctorand la CIBC, și Jian Zhang, un profesor asociat la Universitatea Soochow, sunt co-primii autori ai lucrării. Profesorul Yuan Junying și cercetătorul Cong Liu de la Centrul de Cercetare Intersecțională în Biologie și Chimie, Academia Chineză de Științe, au oferit asistență neprețuită pentru această lucrare.
