刺胞动物XIAP促进Caspase介导的细胞死亡

在脊椎动物中，X连锁凋亡抑制蛋白（XIAP）是一种强效的细胞凋亡抑制剂。它通过其杆状病毒IAP重复序列（BIR）结构域与促凋亡半胱天冬酶相互作用，并借助其RING结构域和泛素结合（UBA）结构域介导半胱天冬酶的泛素化来抑制凋亡。在无脊椎动物（主要是节肢动物）中，XIAP同样具有凋亡抑制功能，但目前尚未有关于基础后生动物XIAP的研究报道。本研究以水母（海月水母Aurelia coerulea）XIAP（AcXIAP）及其他非两侧对称动物为对象，揭示了其生物学活性特征。AcXIAP含有三个BIR结构域和一个RING结构域，但缺乏UBA结构域。研究发现AcXIAP能增强本研究中鉴定的所有四种海月水母半胱天冬酶（包括起始酶和效应酶分支）的凋亡诱导活性。其作用机制是通过其中一个BIR结构域结合并稳定半胱天冬酶，同时RING结构域以不依赖赖氨酸的方式介导半胱天冬酶p20亚基的泛素化。类似半胱天冬酶激活特性在水螅、珊瑚和海绵的XIAP中同样存在。水螅XIAP基因敲除实验显示，其能显著降低凋亡诱导剂引发的细胞死亡。这些发现不仅揭示了刺胞动物XIAP的非经典功能与作用机制，更为XIAP蛋白结构与功能的演化研究提供了新视角。