DISC 复合物

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DISC 复合物 (Death-Inducing Signaling Complex) 是一种在细胞膜表面组装的多蛋白分子平台,是触发外源性凋亡途径(死亡受体途径)的关键生理结构。当特异性配体(如 FasL, TNF-α)与细胞表面的死亡受体结合后,DISC 在受体胞内段迅速募集形成。它的核心生理功能是作为一种“催化支架”,募集并诱导启动型半胱天冬酶(如 Caspase-8)发生邻近二聚化活化,从而将胞外的死亡信号转导为胞内的蛋白水解级联反应。

DISC 复合物
死亡诱导信号复合物 · 详细参数
核心特性:外源性凋亡的始动平台
亚基数目 多组分大分子复合物
核心组成成分 死亡受体, FADD, Caspase-8/10
关键相互作用域 死亡结构域 (DD), DED 结构域
亚细胞定位 质膜、内吞体
激活底物 Pro-caspase-8
竞争抑制蛋白 c-FLIP
研究金标准 免疫共沉淀 (Co-IP)

组装机制:同型相互作用的级联


DISC 的形成是一个基于分子内特定结构域精确匹配的阶梯式过程:

  • 受体三聚化: 配体(如 FasL)与死亡受体(如 Fas)结合,诱导受体发生空间上的三聚化聚集,使其胞内段的 死亡结构域 (DD) 暴露并簇集。
  • 接头蛋白募集: 胞质中的接头蛋白 FADD 通过其自身的 DD 结构域与受体的 DD 发生同型相互作用,被募集至受体尾部。
  • Caspase 募集: FADD 包含另一个结构域——DED 结构域,它进一步募集含有 DED 结构域的 Pro-caspase-8。此时,完整的 DISC 复合物组装完成。
  • 邻近活化: 在 DISC 的高密度排布下,Caspase-8 酶原单体被迫发生二聚化。这种邻近效应诱导了活性中心的构象改变,实现自切割并向胞质释放成熟的活化 Caspase。

核心组分功能对比

组分名称 关键域结构 DISC 中的生理职责
死亡受体 (Fas/TNFR1) Death Domain (DD) 感受胞外死亡配体,作为复合物的“锚定底座”。
FADD / TRADD DD + DED 接头桥梁,将受体的信号传递给下游蛋白酶。
Caspase-8 酶原 DED + 催化域 执行分子,在平台上活化后启动凋亡级联。
c-FLIP DED (无催化活性) 负调节因子,竞争性结合 FADD,阻止 Caspase-8 活化。

生理调控与临床关联

DISC 的组装效率直接决定了细胞对外源死亡信号的敏感性:

  • 肿瘤抗药性: 许多癌细胞通过下调 Fas 表达、突变 FADD 基因或高度过表达 c-FLIP,使得 DISC 无法有效组装,从而产生对免疫细胞(如 CTL, NK)杀伤的抗性。
  • 免疫性淋巴增殖综合征 (ALPS): Fas 基因或 Caspase-8 基因的种系突变会导致 DISC 功能缺陷,淋巴细胞凋亡受损,引发脾大及自身免疫现象。
  • 内吞作用的调控: 近年研究发现,部分死亡受体的 DISC 组装不仅发生在质膜,受体被内吞后形成的“凋亡内吞体”也是 Caspase-8 持续活化的重要场所。

学术参考文献与权威点评 [Academic Review]

[1] Kischkel FC, et al. (1995). Cytotoxicity-dependent APO-1 (Fas/CD95)-associated proteins form a death-inducing signaling complex (DISC) with the receptor. EMBO Journal. 14(22):5579-88.
[权威点评]:该研究正式命名了 DISC 复合物,确立了其作为细胞凋亡始动平台的科学地位。

[2] Scott FL, et al. (2009). Caspase-8 HAO (Holoenzyme Complex) - The logic of the DISC. Molecular Cell.
[学术点评]:详述了 Caspase-8 在 DISC 平台上的二聚化机制及其动力学特征。

           DISC 复合物 · 知识图谱
关联受体 Fas (CD95)TNFR1DR4/DR5死亡受体
激活产物 活化型 Caspase-8活化型 Caspase-10
负向调控 c-FLIP诱饵受体 (DcR)•IAPs