Z-DNA(又稱Z型DNA)和Z-RNA(又稱Z型RNA)是具有左手雙螺旋結構的核酸。人們對它們的生物學功能知之甚少。Z-DNA結合蛋白1(ZBP1,也稱為DAI或DLM-1)是一種核酸傳感蛋白,它包含兩個結合Z-DNA和Z-RNA的Zα結構域。ZBP1通過感知病毒核酸來介導宿主抵御某些病毒。
RIPK1缺乏或它的RIP同型相互作用基序(RHIM)發生突變會觸發小鼠中依賴于ZBP1的壞死性凋亡和炎癥。但是,在沒有病毒感染的情況下誘導ZBP1激活的機制仍然未知。
在一項新的研究中,來自德國科隆大學的研究人員發現對內源性配體的Zα依賴性感應在表達RHIM發生突變的RIPK1(Ripk1mR/mR)的小鼠中誘導ZBP1介導的圍產期致死性,在缺乏表皮特異性RIPK1(RIPK1E-KO)的小鼠中誘導皮膚炎癥,在缺乏腸上皮特異性FADD(FADDIEC-KO)的小鼠中誘導結腸炎。相關研究結果于2020年3月25日在線發表在Nature期刊上,論文標題為“Z-nucleic-acid sensing triggers ZBP1-dependent necroptosis and inflammation”。

圖片來自Nature, 2020, doi:10.1038/s41586-020-2129-8。
與此相一致的是,在用半胱天冬酶抑制劑處理過的或者表達Ripk1mR/mR的成纖維細胞中,功能性Zα結構域是ZBP1誘導的壞死性凋亡所必需的。
抑制核輸出觸發了細胞核中RIPK3的Zα依賴性活化,從而導致細胞死亡,這表明ZBP1可能識別細胞核中的Z型核酸。
這些研究人員發現ZBP1以Zα依賴性方式組成性結合細胞雙鏈RNA。在表皮RNA中檢測到來自內源性逆轉錄元件的互補性讀取片段,這表明源自這些逆轉錄元件的雙鏈RNA可能充當觸發ZBP1激活的Zα結構域配體。
總的來說,這些研究結果提供了證據表明ZBP1對內源性Z型核酸的感知會觸發RIPK3依賴的壞死性凋亡和炎癥,這可能是慢性炎性疾病產生的基礎,尤其是在RIPK1和CASP8發生突變的個體中。