RIP1は、ニューカッスル病ウイルス感染中のTNF-α/TRAIL媒介アポトーシスおよびネクロトーシスの調節における中心シグナル伝達タンパク質です

ニューカッスル病ウイルス（NDV）は、腫瘍細胞で選択的に複製され、細胞死を促進することにより抗腫瘍細胞毒性活性を発揮する腫瘍溶解性ウイルスです。この研究では、HELA細胞におけるNDV誘導細胞死の基礎となるメカニズムの特性評価に焦点を当てています。NDV HERTS/33株は、感染症の時間に外因性および固有のアポトーシスの両方を引き起こすことがわかります。NF-ðºB経路の活性化とその後のTNF-α/TRAILのアップレギュレーションは、外因性アポトーシスを開始し、カスパーゼ8の活性化とTBIDへのBIDの切断につながります。TBIDは、外因性アポトーシスシグナルをミトコンドリアに伝達し、カスパーゼ9の切断によって特徴である内因性アポトーシスを媒介します。さらに、RIP1は、カスパーゼ8によってD324でRIP1-NおよびRIP1-Cに切断され、このクレアベージはアポトーシスを促進します。驚くべきことに、RIP1の過剰発現はアポトーシスを減少させ、RIP1の枯渇はアポトーシスを促進し、全長RIP1が抗アポトーシスであることを示唆しています。さらに、ネクロプトーシスホールマークタンパク質MLKLは、12-24 H.P.I.のリン酸化により活性化され、RIP1はリン-MLKLのレベルを調節します。免疫染色は、RIP1が8-24 H.P.I.でストレス顆粒（SG）に凝集し、リンMLKLも壊死機能を発揮するために原形質膜に移動する代わりに、SGSに補充されることを示しています。免疫沈降研究は、RIP1がリン-MLKLに結合し、RIP1の枯渇がMLKLのSGSへの凝集を減少させ、RIP1がMLKLをSGSに補充することを示唆しています。全体として、NDV感染は、NF-ðºbの活性化とTNF-α/TRAILの分泌を介して外因性アポトーシスを開始します。TNF-α/TRAILによるカスパーゼ8の活性化とその後のBIDおよびRIP1の切断は、死の信号をミトコンドリアに送信します。一方、ウイルスは、RIP1によるSGSにリン-MLKLを補充することにより、宿主の防御壊死性を破壊します。したがって、RIP1は、NDV感染中のアポトーシスおよびネクロプトーシスの調節における中心シグナル伝達タンパク質です。

Newcastle disease virus (NDV) is an oncolytic virus which selectively replicates in tumor cells and exerts anti-tumor cytotoxic activity by promoting cell death. In this study, we focus on characterization of the underlying mechanisms of NDV-induced cell death in HeLa cells. We find that NDV Herts/33 strain triggers both extrinsic and intrinsic apoptosis at late infection times. The activation of NF-кB pathway and subsequent up-regulation of TNF-α/TRAIL initiates extrinsic apoptosis, leading to activation of caspase 8 and cleavage of Bid into tBid. tBid transmits the extrinsic apoptotic signals to mitochondria and mediates intrinsic apoptosis, which is hallmarked by cleavage of caspase 9. Moreover, RIP1 is cleaved into RIP1-N and RIP1-C at D324 by caspase 8, and this cleavage promotes apoptosis. Surprisingly, over expression of RIP1 reduces apoptosis and depletion of RIP1 promotes apoptosis, suggesting full length RIP1 is anti-apoptotic. Moreover, necroptosis hallmark protein MLKL is activated by phosphorylation at 12-24 h.p.i., and RIP1 regulates the level of phosphor-MLKL. Immunostaining shows that RIP1 aggregates to stress granules (SGs) at 8-24 h.p.i., and phosphor-MLKL is also recruited to SGs, instead of migrating to plasma membrane to exert its necrotic function. Immunoprecipitation study demonstrates that RIP1 bind to phosphor-MLKL, and depletion of RIP1 reduces the aggregation of MLKL to SGs, suggesting that RIP1 recruits MLKL to SGs. Altogether, NDV infection initiates extrinsic apoptosis via activation of NF-кB and secretion of TNF-α/TRAIL. Activation of caspase 8 by TNF-α/TRAIL and subsequent cleavage of Bid and RIP1 transmit the death signals to mitochondria. Meanwhile, virus subverts the host defensive necroptosis via recruiting phosphor-MLKL by RIP1 to SGs. Thus, RIP1 is a central signaling protein in regulation of apoptosis and necroptosis during NDV infection.