Noncanonical inflammasome activation by cytosolic lipopolysaccharide (LPS) is a critical component of the host response to Gram-negative bacteria. Cytosolic LPS recognition in macrophages is preceded by a Toll-like receptor (TLR) priming signal required to induce transcription of inflammasome components and facilitate the metabolic reprograming that fuels the inflammatory response. Using a genome-scale arrayed siRNA screen to find inflammasome regulators in mouse macrophages, we identified the mitochondrial enzyme nucleoside diphosphate kinase D (NDPK-D) as a regulator of both noncanonical and canonical inflammasomes. NDPK-D was required for both mitochondrial DNA synthesis and cardiolipin exposure on the mitochondrial surface in response to inflammasome priming signals mediated by TLRs, and macrophages deficient in NDPK-D had multiple defects in LPS-induced inflammasome activation. In addition, NDPK-D was required for the recruitment of TNF receptor–associated factor 6 (TRAF6) to mitochondria, which was critical for reactive oxygen species (ROS) production and the metabolic reprogramming that supported the TLR-induced gene program. NDPK-D knockout mice were protected from LPS-induced shock, consistent with decreased ROS production and attenuated glycolytic commitment during priming. Our findings suggest that, in response to microbial challenge, NDPK-D–dependent TRAF6 mitochondrial recruitment triggers an energetic fitness checkpoint required to engage and maintain the transcriptional program necessary for inflammasome activation.

胞质脂多糖 (LPS) 对非经典炎性体的激活是宿主对革兰氏阴性菌反应的关键组成部分。巨噬细胞中的细胞溶质 LPS 识别之前是 Toll 样受体 (TLR) 启动信号，该信号需要诱导炎性体成分的转录并促进促进炎症反应的代谢重编程。使用基因组规模排列的 siRNA 筛选来寻找小鼠巨噬细胞中的炎性体调节剂，我们将线粒体酶核苷二磷酸激酶 D (NDPK-D) 鉴定为非经典和经典炎性体的调节剂。NDPK-D 是线粒体 DNA 合成和线粒体表面心磷脂暴露所必需的，以响应 TLR 介导的炎性体启动信号，和缺乏 NDPK-D 的巨噬细胞在 LPS 诱导的炎性体激活方面存在多种缺陷。此外，NDPK-D 是将 TNF 受体相关因子 6 (TRAF6) 募集到线粒体所必需的，这对于活性氧 (ROS) 的产生和支持 TLR 诱导的基因程序的代谢重编程至关重要。NDPK-D 敲除小鼠免受 LPS 诱导的休克，这与引发期间 ROS 产生减少和糖酵解承诺减弱一致。我们的研究结果表明，为了应对微生物挑战，依赖 NDPK-D 的 TRAF6 线粒体募集触发了一个充满活力的健康检查点，该检查点需要参与和维持炎症小体激活所需的转录程序。NDPK-D 是将 TNF 受体相关因子 6 (TRAF6) 募集到线粒体所必需的，这对于活性氧 (ROS) 的产生和支持 TLR 诱导的基因程序的代谢重编程至关重要。NDPK-D 敲除小鼠免受 LPS 诱导的休克，这与引发期间 ROS 产生减少和糖酵解承诺减弱一致。我们的研究结果表明，为了应对微生物挑战，依赖 NDPK-D 的 TRAF6 线粒体募集触发了一个充满活力的健康检查点，该检查点需要参与和维持炎症小体激活所需的转录程序。NDPK-D 是将 TNF 受体相关因子 6 (TRAF6) 募集到线粒体所必需的，这对于活性氧 (ROS) 的产生和支持 TLR 诱导的基因程序的代谢重编程至关重要。NDPK-D 敲除小鼠免受 LPS 诱导的休克，这与引发期间 ROS 产生减少和糖酵解承诺减弱一致。我们的研究结果表明，为了应对微生物挑战，依赖 NDPK-D 的 TRAF6 线粒体募集触发了一个充满活力的健康检查点，该检查点需要参与和维持炎症小体激活所需的转录程序。NDPK-D 敲除小鼠免受 LPS 诱导的休克，这与引发期间 ROS 产生减少和糖酵解承诺减弱一致。我们的研究结果表明，为了应对微生物挑战，依赖 NDPK-D 的 TRAF6 线粒体募集触发了一个充满活力的健康检查点，该检查点需要参与和维持炎症小体激活所需的转录程序。NDPK-D 敲除小鼠免受 LPS 诱导的休克，这与引发期间 ROS 产生减少和糖酵解承诺减弱一致。我们的研究结果表明，为了应对微生物挑战，依赖 NDPK-D 的 TRAF6 线粒体募集触发了一个充满活力的健康检查点，该检查点需要参与和维持炎症小体激活所需的转录程序。