低聚态MLKL在程序性坏死中诱导不规则膜缺陷

由 root 提交于 周日, 10/25/2026 - 08:47
摘要

MLKL 是程序性坏死的关键执行蛋白。程序性坏死是一种裂解性受调控细胞死亡形式,与炎症性病理相关。经 RIPK3 介导的磷酸化激活后,MLKL 会发生寡聚化并转位至质膜,但其通过何种机制诱导膜通透化尚不清楚。在此,我们通过对程序性坏死细胞质膜上的 MLKL 单颗粒进行成像发现,MLKL 激活后会从弥散分布于细胞质的状态,转变为离散、低迁移性的组装体,并在细胞破裂前出现。这一过程伴随着寡聚化,形成从单体到六聚体不等的多种组分。我们利用原子力显微镜对支撑脂双层进行成像,直接观察 MLKL 诱导的膜损伤,发现其形成不规则的膜开口,且开口边缘仅部分被蛋白质覆盖。我们的研究结果支持这样一种机制:MLKL 的低阶自组装体会破坏质膜完整性并稳定膜缺陷边缘,但不会组织形成结构明确的孔;这与其他细胞死亡形式中的膜通透化过程不同。这些发现重新阐释了程序性坏死的执行机制,并解析了 MLKL 寡聚体插入膜的过程,为潜在靶向干预提供了依据。

2

科隆大学遗传学研究所及科隆衰老与衰老相关疾病卓越集群(CECAD);

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Jonas Aufdermauer

1

德国马克斯·普朗克生物物理研究所;

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Uris Ros

3

马克斯·普朗克生物物理研究所

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Ana J. Garcia-Saez

3

马克斯·普朗克生物物理研究所

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MLKL 是坏死性凋亡的关键执行因子。坏死性凋亡是一种裂解性调控性细胞死亡形式,与炎症性病理相关。MLKL 经 RIPK3 介导的磷酸化激活后,会发生寡聚化并转位至质膜,通过尚未明确的机制诱导膜通透化。在此,我们通过对坏死性凋亡细胞质膜上的 MLKL 单颗粒进行成像,发现 MLKL 激活后会从弥散的胞质分布转变为离散的低迁移性聚集体,并在细胞破裂前出现这一变化。与此同时,MLKL 发生寡聚化,形成从单体到六聚体不等的多种组装体。我们利用原子力显微镜对支撑脂质双层进行成像,直接观察到 MLKL 诱导的膜损伤;成像结果显示,膜上形成不规则开口,其边缘仅部分被蛋白质覆盖。我们的研究结果支持这样一种机制:MLKL 的低级自组装体会破坏质膜完整性,并稳定膜缺陷边缘,而不会……

组织形成明确的孔结构,这与其他形式细胞死亡中的膜通透化不同。这一发现重新阐释了坏死性凋亡的执行过程,并解析了MLKL寡聚体插入膜的机制,为潜在靶向干预提供了依据。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

资助者信息声明

德国研究联合会(Deutsche Forschungsgemeinschaft)

CRC1403,项目编号:414786233

TRR353,项目编号:471011418

SPP2306,项目编号:GA1641/7-1

CRC1507—EXC-3094,项目编号:533751785

DFG-EXC 2030/2022,项目编号:3017655

欧洲研究委员会(European Research Council)

高级研究员资助项目 MITOPORE,项目编号:101195637

版权

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保留所有权利。未经许可,不得转载或再利用。

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发布于2026年10月22日。

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《低阶MLKL寡聚体在坏死性凋亡中诱导不规则膜缺陷》

Veronica Martinez-Osorio、Qingrong Zhang、Silvia Zanna、Jonas Aufdermauer、Uris Ros、Ana J. Garcia-Saez

bioRxiv

2026.10.21.760398;

doi:

https://doi.org/10.64898/2026.10.21.760398

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低阶 MLKL 寡聚体在程序性坏死中诱导不规则膜缺陷

Veronica

Martinez-Osorio

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Qingrong

Zhang

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Silvia

Zanna

,

Jonas

Aufdermauer

,

Uris

Ros

,

Ana J.

Garcia-Saez

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关键词:程序性坏死 · MLKL寡聚化 · 质膜通透化 · 膜缺陷 · 原子力显微镜

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.21.760398v1?rss=1