蛋白质组学筛选发现：caspase-1 炎性小体直接切割激活 caspase-7

caspase-1 除了切割 IL-1β 和 IL-18 前体之外还切什么？本文用差异蛋白质组学筛选给出答案：20 个候选底物中包括执行 caspase-7，caspase-1 直接在其经典激活位点切割并激活它；体内炎症条件下 caspase-7 的激活完全依赖 caspase-1 炎性小体，而同为执行 caspase 的 caspase-3 走的是另一条不依赖炎性小体的路。

第一步：COFRADIC 筛选锁定 caspase-7，并暴露"级联污染"（图 1A，表 I–II）。作者用 SILAC 标记结合 COFRADIC（一种富集蛋白 N 端肽、能精确定位切割位点的蛋白质组学技术），比较重组 caspase-1 处理与未处理的巨噬细胞裂解液：2663 条肽段对应 1022 个蛋白，其中 20 个蛋白在 Asp 后被特异性切割（共 23 个位点）。切割位点分析分成两群：11 个（48%）像 caspase-1 在 pro-IL-1β 上的切割位点（P4 位为疏水脂肪族残基），caspase-7 就在这群，位点是其大小亚基间的 IQAD198；其余 12 个（52%）却像 caspase-7 偏好的 DEVD 序列。以上结果表明，外加的 caspase-1 激活了裂解液中的内源 caspase-7，筛出的一半切割事件是二级 caspase 所为。

第二步：体外验证 caspase-1 在经典激活位点切割 caspase-7（图 1B–E）。作者用 35S 标记的 procaspase-7 与 30 nM 重组 caspase-1 共孵育，发现 33 kDa 前体在 30 分钟内被完全加工为 p19/p11 活性亚基，caspase-1 抑制剂 YVAD-cmk 完全阻断；点突变定位显示切割发生在 Asp23（切除前结构域）和 Asp198（大小亚基间），双位点突变后不再加工。重组 caspase-7 能切割第二群底物（Assc2、GIT2、Ligatin、eIF4H、MCM3、Vps72），而 10 倍浓度也切不动第一群。以上结果表明，caspase-1 直接切割激活 caspase-7，第二群底物确由 caspase-7 间接产生。

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第三步：体内遗传证据——caspase-7 激活依赖 caspase-1 炎性小体，caspase-3 不依赖（图 2–5）。作者用系列敲除小鼠的骨髓来源巨噬细胞验证：LPS＋ATP 或沙门氏菌感染能激活 caspase-7，但在 caspase-1、ASC 敲除细胞中完全消失；沙门氏菌诱导的 caspase-7 加工需要鞭毛蛋白和 Ipaf（即 NLRC4），LPS＋ATP 则需要 Cryopyrin（即 NLRP3）；而 caspase-3 在所有敲除细胞中照常激活（仅 LPS 即可）。生物素标记的 DEVD-fmk 探针拉下实验确认了活化 caspase-3（p17/p19）和 caspase-7（p19）的存在。以上结果表明，炎症刺激下 caspase-7 的激活由 NLR–caspase-1 炎性小体驱动，caspase-3 走独立路线。

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第四步：两条路线互不冗余，且都不是感染致死的执行者（图 3、6）。caspase-3 敲除不影响 caspase-1 和 caspase-7 的激活，caspase-7 敲除也不影响 caspase-1 和 caspase-3；而 caspase-3 或 caspase-7 敲除的巨噬细胞对沙门氏菌诱导的死亡均无保护。以上结果表明，该模型中 caspase-3 与 caspase-7 的激活机制非冗余，且二者单独都不是感染致死的必要执行者。

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1. 裂解组学筛选要防"级联污染"：直接底物和二级 caspase 的底物会混在一起，必须用切割位点 motif 分析先分群、再逐一回验证——本文 52% 的事件其实是 caspase-7 干的。
2. caspase-7 激活可作 caspase-1 炎性小体活性的下游读数：炎症刺激下 caspase-7 加工依赖 caspase-1，caspase-3 加工不依赖——两个条带的信息量不同，不能混用。
3. DEVD 类探针和抑制剂不分家：biotin-DEVD-fmk 同时标记 caspase-3 和 caspase-7，"DEVDase 活性"或 DEVD 抑制表型不能归因于单一 caspase。

• 延伸｜caspase-1 自我剪切终止炎性小体（Boucher 2018, J Exp Med）：caspase-1 切割事件的功能二分——本文证明 caspase-1 在 Asp23/Asp198 切割并激活 caspase-7（传递信号），Boucher 证明 caspase-1 自我剪切产生 p20 使自身脱离炎性小体失活（终止信号）。
• 延伸｜焦亡与凋亡双向串扰（Taabazuing 2017, Cell Chem Biol）：本文确立 caspase-1 直接切割激活 caspase-7 的级联；Taabazuing 证明 GSDMD 缺失时 caspase-1 激活 caspase-3/7 会把细胞从焦亡带向凋亡——本文的级联是其生化基础。
• 对照｜效应 caspase 反馈放大凋亡信号（McComb 2019, Sci Adv）：本文发现炎性小体下游 caspase-7 的激活依赖 caspase-1 而 caspase-3 不依赖（机制分叉）；McComb 证明凋亡中 caspase-3/-7 功能完全冗余——同一对效应 caspase 在不同通路中的关系并不相同。

（以上跨论文比较为综合解释，非任一原文的直接结论。）