Gasdermin D (GSDMD)是细胞焦亡的关键执行者，但是GSDMD的翻译后修饰对细胞焦亡的调控作用仍待探索。2024年2月，上海上大学师福山教援技术团队在Cell Death& Disease上发表了题为“Crosstalk of HDAC4, PP1, and GSDMD in controlling pyroptosis”的文章。在这项研究中，作者发现GSDMD可以在赖氨酸248残基处发生乙酰化，并且这种乙酰化增强了焦亡。将组蛋白脱乙酰酶 4（HDAC4）确定为负责介导GSDMD脱乙酰化的特异性脱乙酰酶，从而抑制体外和体内的焦亡。GSDMD的去乙酰化会损害其泛素化，从而抑制焦亡。有趣的是，HDAC4的磷酸化作为一种关键的调节机制出现，促进其去乙酰化GSDMD和抑制GSDMD介导焦亡的能力。拜谱生物学为该研究提供LC-MS/MS蛋白酶质谱深入分析，揭示了一个涉及HDAC4、PP1和GSDMD的复杂调控网络。这些发现为乙酰化、泛素化和磷酸化在焦亡调节中的相互作用提供了有价值的见解，为炎症细胞死亡领域的进一步研究提供了潜在的靶点。

原创文章英文名称：Crosstalk of HDAC4, PP1, and GSDMD in controlling pyroptosis（Cell Death& Disease，IF=9.2，2024.2） 朋友企业：上海院校 设计素材：人源IP淀粉酶

拜谱提供技术：LC-MS/MS核蛋白谱分析一下

一、学习可是

01.GSDMD的K248残基的乙酰化调节器焦亡

作者通过前期实验发现，GSDMD的乙酰化促进细胞焦亡。为了确定GSDMD中潜在的乙酰化位点，作者对经过TSA处理的HEK293T细胞中获得的Flag-GSDMD进行了质谱了解，并使用软件预测赖氨酸修饰位点。结果发现四种潜在的赖氨酸残基：K103、K145、K248和K387。序列比较发现，Lys103、Lys145和Lys248是GSDMD同源物中保守的乙酰化基序。因此，作者基于GSDMD全长或GSDMD-p30构建了几个突变体（K103R，K145R，K248R和K387R）。结果表明，赖氨酸248在GSDMD中作为乙酰化位点起着关键作用（图1A-D）。此外，GSDMD-KO THP-1细胞中GSDMD-K248R的重建导致的细胞死亡比GSDMD-WT更轻（图1E-F）。此外，作者还开发了GSDMD的结构模型，其乙酰基连接到K248残基上（图1G）。免疫荧光分析表明，与GSDMD-WT相比，GSDMD-K248R不影响其定位（图1H）。因此，这些发现表明Lys248是乙酰化最关键的残基之一。

图1| GSDMD在赖氨酸248处会出现乙酰化(图源：Xu W., et al., Cell Death Dis., 20

02.HDAC4治理和改善GSDMD介导的焦亡

如前所述，GSDMD的乙酰化在TSA处理时显著增加，表明了HDAC家族脱乙酰酶的参与。为了鉴定GSDMD的特异性脱乙酰酶，作者对有或没有TSA处理的标记GSDMD进行了质谱研究，该分析表明HDAC4为GSDMD的特异性脱乙酰酶（图2A）。免疫共沉淀分析证实了GSDMD和HDAC4在HEK293T细胞中存在显著相互作用（图2B），作者还在THP-1细胞中以及猪和小鼠中观察到这种相互作用（图2C）。作者进一步研究了HDAC4对不同物种GSDMD诱导的焦亡的影响。结果表明，HDAC4显著抑制了来自不同物种的GSDMD诱导的焦亡（图2F），此外作者在体外实验中也得到了相同的结果。

图2| HDAC4减缓癌细胞焦亡(图源：Xu W., et al., Cell Death Dis., 2024)

03.血清磷酸酶1（PP1）自动调节HDAC4的磷硝化作用

小编使用科学试验Ser 246、Ser 467和Ser 632这这几个磷过酸位点对HDAC4的去乙酰化渗透性越重要。因HDAC4的磷过酸两者之间去乙酰化技能有关于，且有论文资料新闻稿蛋白质磷酸酶1（PP1）进行自我调节GSDMD磷过酸并可调控焦亡。主要是因为HDAC4也可调控细胞系焦亡，小编假设检验PP1与HDAC4上下级使用。但是灵魂存在HDAC4其实与PP1上下级使用，像于它与GSDMD的上下级使用。自后小编使用PP1可调控剂冈田酸(OA)外理科学试验或者转染科学试验说明了PP1使用使HDAC4去磷过酸操作GSDMD脱乙酰化的阶段。 我最后研讨了GSDMD的乙酰化和泛素化中间的相关。进行TSA处置、HDAC4转染进行实验及及整合乙酰化模拟网转变体发展GSDMD的乙酰化驱动了其泛素化，这反回来又驱动了GSDMD介导的体细胞焦亡，乙酰化和泛素化在设定GSDMD的功能上会出现设定串扰。

二、 拜谱总结

在这项研究中，研究团队揭示了一种以前未知的GSDMD翻译后修饰，并阐明了GSDMD、HDAC4和PP1在焦亡调节中的新相互作用。GSDMD和HDAC4的翻译后修饰（泛素化、乙酰化和磷酸化），在调节焦亡中起着至关重要的作用。不同PTM之间的相互作用以及HDAC4和PP1的参与增加了焦亡调节的复杂性，并进一步加深了我们对这一重要生物过程的理解。这些发现为细胞焦亡的机制提供了见解，并为干预炎症相关疾病提供了机会。这一过程中拜谱微生物提供了LC-MS/MS球营养素谱分析一下，拜谱生物可提供完善成熟的蛋白组学、修饰蛋白质组学、代谢组学等多组学产品技术服务，助力发表高分文献，欢迎致电咨询！

选取文章：Xu W, Jin Q, Li X, Li D, Fu X, Chen N, Lv Q, Shi Y, He S, Dong L, Yang Y, Yan Y, Shi F. Crosstalk of HDAC4, PP1, and GSDMD in controlling pyroptosis. Cell Death Dis. 2024 Feb 7;15(2):115. doi: 10.1038/s41419-024-06505-z.