分享一篇發表在Cell Chemical Biology上的文章，題目為“Visualization of calpain-1 activation during cell death and its role in GSDMD cleavage using chemical probes”，通訊作者是來自波蘭弗羅茨瓦夫科技大學的Marcin Por?ba教授。這篇文章中作者使用基于活性的探針研究了鈣蛋白酶-1激活，說明其與細胞焦亡標志物GSDMD共定位。鈣蛋白酶-1在體外可以直接切割GSDMD，說明它可能代替caspase-1誘導細胞焦亡，有可能進一步幫助開發免疫治療策略。
鈣蛋白酶-1是一種由鈣離子激活的參與多種細胞過程的酶，已經有研究表明鈣蛋白酶在細胞凋亡過程中切割Bid、Bax等酶調節信號級聯反應，在細胞焦亡過程中，它修飾細胞骨架促進細胞破裂，并且在促炎因子成熟過程中起關鍵作用。為了研究鈣蛋白酶-1在細胞凋亡、焦亡之間的雙重作用，作者首先研究了鈣蛋白酶-1的底物特異性。使用具有非天然氨基酸的雜交組合底物庫方法證明了鈣蛋白酶主要在P1、P2-P4對芳香殘基、疏水殘基存在偏好。基于此，作者開發了鈣蛋白酶-1的特異性熒光底物和抑制劑。
在抑制劑的基礎上，作者開發了基于活性的熒光探針NH-ABP-1和NH-ABP-2。兩種探針與鈣蛋白酶-1活性位點共價結合，阻礙其自切割，證明了探針是基于活性的。
作者利用質譜流式細胞術研究了鈣蛋白酶-1的定位。鈣蛋白酶-1主要分布在嗜酸性粒細胞和中性粒細胞中。在中性粒細胞中，作者進一步證明了鈣蛋白酶-1和caspase-1、GSDMD共定位，說明它可能調節焦亡。
作者猜想鈣蛋白酶-1可能切割GSDMD。他們合成了一系列含有GSDMD序列的內部猝滅熒光底物，證明鈣蛋白酶-1可以不依賴caspase切割GSDMD，且切割位點與經典焦亡FLTD/G位點不同，為QRTF/Q位點。
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使用caspase-1敲除細胞系時，作者發現鈣蛋白酶-1的切割活性增加了，他們因此猜想鈣蛋白酶-1可能在caspase-1受到抑制的生物過程中發揮作用，為開發新型免疫治療策略奠定了基礎。
本文作者：WYJ
責任編輯：WYQ
DOI：10.1016/j.chembiol.2025.03.002
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.chembiol.2025.03.002
