Suppr超能文献

TNFα 诱导的溶酶体膜通透性是 MOMP 的下游事件,由 caspase 介导的 NDUFS1 切割和 ROS 形成触发。

TNFα-induced lysosomal membrane permeability is downstream of MOMP and triggered by caspase-mediated NDUFS1 cleavage and ROS formation.

机构信息

Institute of Molecular Medicine and Cell Research (ZBMZ), Albert Ludwigs University Freiburg, Stefan Meier Strasse 17, D-79104 Freiburg, Germany.

出版信息

J Cell Sci. 2013 Sep 1;126(Pt 17):4015-25. doi: 10.1242/jcs.129999. Epub 2013 Jun 20.

Abstract

When NF-κB activation or protein synthesis is inhibited, tumor necrosis factor alpha (TNFα) can induce apoptosis through Bax- and Bak-mediated mitochondrial outer membrane permeabilization (MOMP) leading to caspase-3 activation. Additionally, previous studies have implicated lysosomal membrane permeability (LMP) and formation of reactive oxygen species (ROS) as early steps of TNFα-induced apoptosis. However, how these two events connect to MOMP and caspase-3 activation has been largely debated. Here, we present the novel finding that LMP induced by the addition of TNFα plus cycloheximide (CHX), the release of lysosomal cathepsins and ROS formation do not occur upstream but downstream of MOMP and require the caspase-3-mediated cleavage of the p75 NDUFS1 subunit of respiratory complex I. Both a caspase non-cleavable p75 mutant and the mitochondrially localized antioxidant MitoQ prevent LMP mediated by TNFα plus CHX and partially interfere with apoptosis induction. Moreover, LMP is completely blocked in cells deficient in both Bax and Bak, Apaf-1, caspase-9 or both caspase-3 and -7. Thus, after MOMP, active caspase-3 exerts a feedback action on complex I to produce ROS. ROS then provoke LMP, cathepsin release and further caspase activation to amplify TNFα apoptosis signaling.

摘要

当 NF-κB 的激活或蛋白质合成被抑制时,肿瘤坏死因子-α(TNFα)可以通过 Bax 和 Bak 介导的线粒体外膜通透性(MOMP)诱导细胞凋亡,导致 caspase-3 的激活。此外,先前的研究表明溶酶体膜通透性(LMP)和活性氧物种(ROS)的形成是 TNFα 诱导细胞凋亡的早期步骤。然而,这两个事件如何与 MOMP 和 caspase-3 的激活相关联,一直存在很大争议。在这里,我们提出了一个新的发现,即 TNFα 加环己酰亚胺(CHX)的添加诱导的 LMP、溶酶体组织蛋白酶的释放和 ROS 的形成不是发生在 MOMP 的上游,而是发生在 MOMP 的下游,并且需要 caspase-3 介导的呼吸复合物 I 的 p75 NDUFS1 亚基的切割。 caspase 非切割 p75 突变体和线粒体定位的抗氧化剂 MitoQ 均可阻止 TNFα 加 CHX 诱导的 LMP,并部分干扰细胞凋亡的诱导。此外,在 Bax 和 Bak、Apaf-1、caspase-9 或 caspase-3 和 -7 均缺失的细胞中,LMP 完全被阻断。因此,MOMP 后,活性 caspase-3 对复合物 I 产生反馈作用以产生 ROS。ROS 然后引发 LMP、组织蛋白酶释放和进一步的 caspase 激活,以放大 TNFα 凋亡信号。

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