Necroptosis is a recently identified programmed cell death, which is initiated by receptor-interacting serine/threonine-protein kinase 1 (RIP1), RIP3 and mixed-lineage kinase domain-like protein (MLKL). It has been reported that necroptosis induced by tumor necrosis factor (TNF) was inhibited by the inhibitor of phosphatidylinositol-3-kinase (PI3K) and its substrate protein AKT, indicating that PI3K-AKT signaling pathway was involved in mediating TNF-induced necroptosis, whereas it is unclear how PI3K initiates necroptosis. In this study, we found that TNF-induced necroptosis was inhibited by chemical inhibition or genetic deletion of PI3K. Moreover, knockdown of p110α, the catalytic subunit of PI3K, significantly suppressed the phosphorylation of PI3K substrate protein AKT, and TNF-induced necroptosis was blocked by AKT inhibitors. Furthermore, we found that p110α knockdown also suppressed the phosphorylation and oligomerization of RIP1, RIP3 and MLKL in response to TNF stimulation. In addition to the critical role in mediating TNF-induced necrosome formation, p110α was also essential for the spontaneous phosphorylation of RIP1 and RIP3. Finally, we found that p110α bound to RIP3, but not RIP1, to form protein complex in the process of TNF-induced necroptosis, and mediated TNF-induced necroptosis in the absence of RIP1. Our results demonstrate that PI3K is essential for TNF-induced necroptosis, which may act as the partner of RIP3 to initiate the activation of RIP1-RIP3-MLKL signal pathway and the subsequent necroptosis.

中文翻译：

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PI3K通过启动RIP1-RIP3-MLKL信号通路激活介导肿瘤坏死因子诱导的坏死性凋亡

坏死性凋亡是最近发现的程序性细胞死亡，由受体相互作用的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶 1 (RIP1)、RIP3 和混合谱系激酶结构域样蛋白 (MLK​​L) 引发。已有报道，肿瘤坏死因子（TNF）诱导的坏死性凋亡被磷脂酰肌醇 3-激酶（PI3K）抑制剂及其底物蛋白 AKT 抑制，表明 PI3K-AKT 信号通路参与介导 TNF 诱导的坏死性凋亡，而目前尚不清楚 PI3K 如何启动坏死性凋亡。在这项研究中，我们发现 TNF 诱导的坏死性凋亡受到化学抑制或 PI3K 基因缺失的抑制。此外，敲低 PI3K 的催化亚基 p110α 可显着抑制 PI3K 底物蛋白 AKT 的磷酸化，并且 AKT 抑制剂可阻断 TNF 诱导的坏死性凋亡。此外，我们发现 p110α 敲低也抑制了 RIP1、RIP3 和 MLKL 响应 TNF 刺激的磷酸化和寡聚化。除了在介导 TNF 诱导的坏死体形成中的关键作用外，p110α 对于 RIP1 和 RIP3 的自发磷酸化也是必不可少的。最后，我们发现 p110α 与 RIP3 结合，但不与 RIP1 结合，在 TNF 诱导的坏死性凋亡过程中形成蛋白质复合物，并在没有 RIP1 的情况下介导 TNF 诱导的坏死性凋亡。我们的结果表明 PI3K 对于 TNF 诱导的坏死性凋亡是必不可少的，它可能作为 RIP3 的伙伴启动 RIP1-RIP3-MLKL 信号通路的激活和随后的坏死性凋亡。除了在介导 TNF 诱导的坏死体形成中的关键作用外，p110α 对于 RIP1 和 RIP3 的自发磷酸化也是必不可少的。最后，我们发现 p110α 与 RIP3 结合，但不与 RIP1 结合，在 TNF 诱导的坏死性凋亡过程中形成蛋白质复合物，并在没有 RIP1 的情况下介导 TNF 诱导的坏死性凋亡。我们的结果表明 PI3K 对于 TNF 诱导的坏死性凋亡是必不可少的，它可能作为 RIP3 的伙伴启动 RIP1-RIP3-MLKL 信号通路的激活和随后的坏死性凋亡。除了在介导 TNF 诱导的坏死体形成中的关键作用外，p110α 对于 RIP1 和 RIP3 的自发磷酸化也是必不可少的。最后，我们发现 p110α 与 RIP3 结合，但不与 RIP1 结合，在 TNF 诱导的坏死性凋亡过程中形成蛋白质复合物，并在没有 RIP1 的情况下介导 TNF 诱导的坏死性凋亡。我们的结果表明 PI3K 对于 TNF 诱导的坏死性凋亡是必不可少的，它可能作为 RIP3 的伙伴启动 RIP1-RIP3-MLKL 信号通路的激活和随后的坏死性凋亡。在没有 RIP1 的情况下介导 TNF 诱导的坏死性凋亡。我们的结果表明 PI3K 对于 TNF 诱导的坏死性凋亡是必不可少的，它可能作为 RIP3 的伙伴启动 RIP1-RIP3-MLKL 信号通路的激活和随后的坏死性凋亡。在没有 RIP1 的情况下介导 TNF 诱导的坏死性凋亡。我们的结果表明 PI3K 对于 TNF 诱导的坏死性凋亡是必不可少的，它可能作为 RIP3 的伙伴启动 RIP1-RIP3-MLKL 信号通路的激活和随后的坏死性凋亡。