A death effector domain chain DISC model reveals a crucial role for caspase-8 chain assembly in mediating apoptotic cell death.
A death effector domain chain DISC model reveals a crucial role for caspase-8 chain assembly in mediating apoptotic cell death.
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DOI：
10.1016/j.molcel.2012.05.004
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发表时间：
2012-07-27
期刊：
影响因子：
16
通讯作者：
MacFarlane, Marion
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Dickens, Laura S.;Boyd, Robert S.;Jukes-Jones, Rebekah;Hughes, Michelle A.;Robinson, Gemma L.;Fairall, Louise;Schwabe, John W. R.;Cain, Kelvin;MacFarlane, Marion
死亡诱导信号复合物（DISC）的形成是死亡受体介导的细胞凋亡的关键步骤，但这一关键的多蛋白复合物的组装机制仍不清楚。使用定量质谱，我们已经描绘了天然TRAIL盘的化学计量。虽然目前的模型表明核心DISC组分以1：1的比例存在，但我们的数据表明，FADD相对于TRAIL-Rs或仅含DED的蛋白质是亚化学计量的;引人注目的是，DISC中的caspase-8比FADD多9倍。使用结构建模，我们提出了一种替代DISC模型，其中procaspase-8分子依次相互作用，通过其DED结构域，形成半胱天冬酶激活链。在功能性DISC重建模型中，突变半胱天冬酶原-8 DED 2中的关键相互作用残基消除了细胞中的DED链形成，并破坏了TRAIL/CD 95 DISC介导的半胱天冬酶原-8活化。这为DISC模型提供了直接的实验证据，其中DED链组装驱动胱天蛋白酶-8二聚化/活化，从而触发细胞死亡。TRAIL DISC是一种可溶性的>700 kDa的TRAIL-Rs、FADD和仅含DED的蛋白质的复合物。LC-MS/MS将FADD定义为相对于TRAIL-Rs/仅含DED的蛋白质的亚化学计量。结构建模揭示了FADD将多种仅含DED的蛋白质募集到DISC中。我们发现了caspase-8 DED链组装在触发细胞死亡中的关键作用。
Formation of the death-inducing signaling complex (DISC) is a critical step in death receptor-mediated apoptosis, yet the mechanisms underlying assembly of this key multiprotein complex remain unclear. Using quantitative mass spectrometry, we have delineated the stoichiometry of the native TRAIL DISC. While current models suggest that core DISC components are present at a ratio of 1:1, our data indicate that FADD is substoichiometric relative to TRAIL-Rs or DED-only proteins; strikingly, there is up to 9-fold more caspase-8 than FADD in the DISC. Using structural modeling, we propose an alternative DISC model in which procaspase-8 molecules interact sequentially, via their DED domains, to form a caspase-activating chain. Mutating key interacting residues in procaspase-8 DED2 abrogates DED chain formation in cells and disrupts TRAIL/CD95 DISC-mediated procaspase-8 activation in a functional DISC reconstitution model. This provides direct experimental evidence for a DISC model in which DED chain assembly drives caspase-8 dimerization/activation, thereby triggering cell death. ► The TRAIL DISC is a soluble >700 kDa complex of TRAIL-Rs, FADD, and DED-only proteins ► LC-MS/MS defines FADD as substoichiometric relative to TRAIL-Rs/DED-only proteins ► Structural modeling reveals that FADD recruits multiple DED-only proteins to the DISC ► We uncover a crucial role for caspase-8 DED chain assembly in triggering cell death
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