ASCを介した遺伝子発現のメカニズムとレパートリー

カスパーゼリクルートメントドメイン（ASC）を含むアポトーシス関連スペック様タンパク質（ASC）は、炎症性およびアポトーシスシグナルを媒介するアダプター分子です。カスパーゼ-1を介したIL-1BETAおよびIL-18の成熟におけるASCの役割はよく知られていますが、ASCはヒト細胞におけるNF-Kappabの活性化とサイトカイン遺伝子発現も誘導します。この研究では、ヒト細胞におけるASC誘導遺伝子発現の分子メカニズムとレパートリーを調査しました。ASCの特定の活性化により、最適なIL8プロモーター活性に必要なAP-1活性が誘発されることがわかりました。ASC活性化はSTAT3-も誘導しましたが、STAT1-、IFN刺激遺伝子因子3またはNFに依存したレポーター遺伝子発現を誘導しませんでした。ASCを介したAP-1の活性化はNF-Kappabに依存しており、主に細胞自律的応答であり、STAT3の活性化はNF-Kappabの活性化を必要とし、パラクリン方法で作用できる因子によって媒介されました。ASCを介したAP-1活性化は、カスパーゼ-8、カスパーゼ-8ターゲティング小型RNA、およびP38およびJNK阻害剤の化学またはタンパク質阻害剤によって阻害されましたが、カスパーゼ-1阻害剤、カスパーゼ-9またはFAS-によっては阻害されませんでした。関連する死ドメインタンパク質（FADD）ドミナントネガティブ変異体、FADDまたはリックターゲットの小型介入RNA、またはMEK阻害剤は、ASC誘発AP-1活性化がカスパーゼ-8、p38、およびJNKによって媒介されることを示しています。ただし、カスパーゼ-1、カスパーゼ-9、FADD、リック、またはERKは必要ありません。DNAマイクロアレイ分析により、ASC活性化によって誘導された75の遺伝子が特定されました。それらの大部分は、転写（23％）、炎症（21％）、または細胞死（16％）に関連しており、ASCが炎症性および細胞死関連遺伝子の強力な誘導因子であることを示しています。これは、ASCを介したAP-1活性化の最初の報告であり、ASC活性化の下流に誘導される遺伝子のレパートリーです。

Apoptosis-associated speck-like protein containing a caspase recruitment domain (ASC) is an adaptor molecule that mediates inflammatory and apoptotic signals. Although the role of ASC in caspase-1-mediated IL-1beta and IL-18 maturation is well known, ASC also induces NF-kappaB activation and cytokine gene expression in human cells. In this study, we investigated the molecular mechanism and repertoire of ASC-induced gene expression in human cells. We found that the specific activation of ASC induced AP-1 activity, which was required for optimal IL8 promoter activity. ASC activation also induced STAT3-, but not STAT1-, IFN-stimulated gene factor 3- or NF-AT-dependent reporter gene expression. The ASC-mediated AP-1 activation was NF-kappaB-independent and primarily cell-autonomous response, whereas the STAT3 activation required NF-kappaB activation and was mediated by a factor that can act in a paracrine manner. ASC-mediated AP-1 activation was inhibited by chemical or protein inhibitors for caspase-8, caspase-8-targeting small-interfering RNA, and p38 and JNK inhibitors, but not by a caspase-1 inhibitor, caspase-9 or Fas-associated death domain protein (FADD) dominant-negative mutants, FADD- or RICK-targeting small-interfering RNAs, or a MEK inhibitor, indicating that the ASC-induced AP-1 activation is mediated by caspase-8, p38, and JNK, but does not require caspase-1, caspase-9, FADD, RICK, or ERK. DNA microarray analyses identified 75 genes that were induced by ASC activation. A large proportion of them was related to transcription (23%), inflammation (21%), or cell death (16%), indicating that ASC is a potent inducer of inflammatory and cell death-related genes. This is the first report of ASC-mediated AP-1 activation and the repertoire of genes induced downstream of ASC activation.