死亡相关蛋白激酶1（death associated protein kinase，DAPK1）是一种钙离子钙调蛋白调节的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，是凋亡的正性调节因子之一，广泛参与INF-γ、TNF-α、Fas和TGF-β等多种途径诱导的细胞凋亡 ^［1-3］。DAPK1被证明可促进肿瘤细胞凋亡并抑制肿瘤转移 ^［4，5］。DAPK1还介导自噬小泡形成和膜出泡引起细胞自噬 ^［6］。除了介导细胞凋亡和自噬作用之外，近年来不断有研究发现DAPK在固有免疫以及炎症信号通路中有重要作用，该综述目的是阐述DAPK1的基本分子结构，参与的免疫炎症信号通路以及相关机制。

DAPK是一类钙离子/钙调素调节的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族，包括DAPK1，DAPk2（DAPk-1 related protein 1，DRP-1）、DAPk3（Zipper interacting protein kinase，ZIPk）、DRAk-1（DAPk-1 related protein 1）和DRAk-2（DAPk-1 related protein 2）五位成员。由于DAPk2、DAPk3的催化区域和DAPK1的催化区域分别有83%、80%氨基酸同源序列，通常将DAPk1，DAPk2和DAPk3划为一个超家族 ^［7］。然而，在催化区域外，这些激酶在分子大小和结构上有很大差异，这就决定了它们之间的不同功能。

DAPK1分子量为160kD，由多个功能区域组成的蛋白质。它包含1个催化区域，1个钙调蛋白调节区域，8个锚蛋白重复序列区，2个P环结构、1个细胞骨架结合区域以及一个死亡区域（death domain，DD） ^［4］。如图22-1。

DAPK1的N端催化区域由11个亚区域组成，催化区域的底物结合位点有两个氨基酸酸性基团，能够和底物中心磷酸化位点周围的碱性残基团相互作用，在底物识别中起重要作用 ^［7］。许多DAPK1的底物都有2至3个碱性残基团，促进N端的丝氨酸或者苏氨酸磷酸化，如果碱性残基团变异将会使磷酸化效率降低 ^［8］。

钙调蛋白通过与催化区缝隙结合抑制其催化活性，该区域在丝氨酸308位点自磷酸化可减少与钙调蛋白的亲和性，进一步促进底物结合位点的稳定性。DAPK1是通过“双锁机制”调节钙离子钙调蛋白依赖型激酶，激活DAPK1需要两步，首先，结合钙离子激活钙调蛋白使钙调蛋白结合片段从催化裂隙中分离，其次，丝氨酸308位点去磷酸化增加钙调蛋白亲和性，即使处于低钙调蛋白水平也能提高催化活性。有研究显示去除DAPK1的钙调蛋白结合区域或者用丙氨酸代替丝氨酸308位点，会持续激活激酶，显示出更高的催化活性和更强的致死性 ^［3］。

锚蛋白重复序列参与蛋白-蛋白之间的相互反应以及通过泛素-蛋白酶体途径促进DAPK1降解 ^［8］。锚蛋白重复序列对于激酶正确定位与肌动蛋白应力纤维形成非常必要，如果锚蛋白重复序列缺失，DAPK1会从黏附点分开，不能诱导细胞死亡形态改变 ^［9］。两个P环高度有序，富含碱性残基，分别位于DAPK1序列639～646和695～702氨基酸残基位点 ^［10］，第二个P环与细胞骨架结合区域重叠，P环的功能还不清楚，可能与DAPK1作用于肌动蛋白有关 ^［11］。

DAPK1的C端包含一个死亡区域，其后紧跟有一个富含丝氨酸残基的尾部结构，其他DAPK也有类似结构 ^［2］。死亡区域与尾部结构都是重要的调节元件，表达死亡区域能够保护293细胞免于TNF-α和Fas引起的凋亡，Hep3B细胞转染TGF-β引起的凋亡，去除尾部结构能够显示更强的杀伤力 ^［12］。表明死亡区域与尾部结构都能独立负性调节DAPK1功能 ^［13］。DAPK1的死亡区域主要与蛋白-蛋白相互作用，与激酶活性及凋亡有关。有研究证实切除死亡区域能够消除TNF-α和Fas介导的细胞死亡 ^［14］。而且通过活体内外实验都证实了DAPK1的死亡区域是与抑癌基因TSC2（tumor suppressor protein tuberin）作用的主要位点。DAPK1正性调节生长因子以及mTORC1信号，进而影响细胞自噬存活或凋亡 ^［15］。死亡区域含有与固有免疫相关的蛋白，通过双向接头蛋白诸如髓样分化因子MyD88与TLR （Toll like receptor）连接，进而参与免疫炎症相关过程 ^［16］。

最近有相关研究发现DAPK1参与一系列炎症的调节，而且有趣的是DAPK1可以正反调节炎症过程。一方面，DAPK1在促炎症因子如IL-1β产生中起重要作用 ^［17］；另一方面，DAPK1能够抑制IFN-γ诱导单核细胞系产生炎症因子 ^［18］，抑制DAPK1表达可以促进NF-κB的活性，促进激活TCR信号 ^［19］。由于NF-κB入核启动基因表达多种促炎症因子以及抗凋亡分子，因此DAPK1可能参与调节不同炎症刺激信号过程。

促炎症因子IL-1β在感染和炎症中有重要作用 ^［20］，产生IL-1β分为2个步骤：第一步，炎症刺激激活NF-κB促进IL-1β前体合成；第二步，IL-1β通过caspase-1作用后分裂产生成熟的p17 IL-1β蛋白。然而在巨噬细胞和单核细胞中激活caspase-1依赖于NLRP3（NOD-like receptor protein 3）炎性体的合成 ^［21］。DAPK1能与原位NLRP3反应，如果DAPK1缺失将抑制IL-1β合成和caspase-1活性，DAPK1基因缺失影响NLRP3炎性体的合成，NLRP3炎性体完全激活需要DAPK1的参与，NLRP3炎性体参与一系列炎症疾病诸如痛风，2型糖尿病，动脉粥样硬化等 ^［17］。DPAK1还能与组织蛋白酶B反应 ^［22］，而组织蛋白酶B能与NLRP3结合刺激NLRP3炎性体活化 ^［23］，提示组织蛋白酶B可能参与调节DAPK1相关的NLRP3炎性体的形成。

DAPK1通过磷酸化TSC2导致TSC1-TSC2复合物分离，从而调节EGF诱导的mTORC1（mechanistic target of rapamycin complex 1）激活 ^［15］，而mTORC1是炎症信号通路中的重要角色，DAPK可能通过此途径正性调节炎症。另外炎症刺激通常激活JNK信号转导通路，氧化应激时DAPK1结合蛋白激酶D（PKD）并激活JNK ^［24］，然而DAPK1是否参与JNK途径相关的炎症反应还有待进一步证实。

有研究发现DAPK1在调节炎症因子IL-17和IL-32中起中间信号作用。抑制DAPK1表达显著减少巨噬细胞系THP-1中IL-17和IL-32诱导IL-8的分泌。THP-1中DAPK1表达缺失减少TNF-α和IL-1b诱导IL-8产生 ^［25］。IL-17和IL-32能够促进DAPK308位点丝氨酸磷酸化，但DAPK1究竟如何调节IL-17和IL-32的信号转导机制还不清楚。Barbara等 ^［26］研究发现DAPK2对中性粒细胞向趋化物的迁移有重要作用，DAPK2磷酸化MLC产生细胞极性，这是向趋化物迁移的必要条件，用小分子抑制剂阻断DPAK2可以明显抑制粒细胞的运动能力。在小鼠腹膜炎模型中，抑制DAPK2可以明显减少中性粒细胞向炎症部位迁移。

TNF-α是一个促炎症因子，和很多炎症及免疫疾病相关，TNF-α有两条不同的信号通路，一是因子NF-κB介导的炎症免疫反应信号通路；一是凋亡 ^［27］。TNF-α在调节其他炎症因子如IL-1β、IL-6、IL-8和GM-CSF的产生中起重要作用 ^［28］，能诱导DAPK308位点丝氨酸迅速去磷酸化 ^［29］。TNF-α与TNF受体1（TNFR1）结合，促进TNF受体相关蛋白TRADD，受体反应蛋白1（receptor interacting protein-1，RIP1），泛素E3连接酶。RIP1上得K63相关多聚泛肽链作为模板与TAK1复合物和IκB激酶（IKK）结合，诱导IKK和NF-κB激活 ^{［30，31］}。在卵巢肿瘤OVCAR3细胞中，DAPK抑制IFN-γ和TNF-α诱导NF-κB激活，并抑制NF-κB激活，抑制IFN-γ诱导环氧合酶-2、ICAM-1和凋亡抑制蛋白XIAP的表达 ^［32］。Chakilam等 ^［34］用TNF-α处理肠上皮细胞，用siRNA抑制DAPK表达或者给予DAPK抑制剂能促进STAT3激活，增加IL-6的mRNA水平和分泌。表明DPAK能抑制（STAT3）激活，为溃疡性结肠炎的治疗提供了新的选择思路。结直肠肿瘤细胞经TNF-α处理后，DAPK1能与磷酸化的P38MAPK相结合，DAPK在溃疡性结肠炎及其相关肿瘤的慢性炎症中起保护作用 ^［33］。TNF-α持续刺激能够上调DAPK的表达 ^［34］，表明DAPK1是TNF-α信号通路的反馈调节点。然而DAPK干扰TNF-α诱导NF-κB激活过程的确切机制还不清楚，这些都需要进一步的研究来阐明。

T淋巴细胞活化后能诱导炎症因子如TNF-α和IL-6的分泌，刺激T细胞受体（T cell receptor，TCR）能够激活DAPK1，使DAPK308位点丝氨酸去磷酸化并促进DAPK1依赖的肌球蛋白轻链磷酸化 ^［35］。下调DAPK能促进T细胞的激活，上调DAPK1则显著抑制T细胞增生和IL-2生成。DAPK不干扰TCR诱导的ERK磷酸化，与有研究称DAPK抑制磷酸化的ERK核转位并抑制ERK的核内功能相一致 ^［35］。

DAPK1参与干扰素γ激活/翻译抑制（IFN-γ-activated inhibitor of translation，GAIT）复合物的形成 ^［36］，GAIT复合物与一系列转录子中未翻译区元件3’端结合，包括VEGFA、CCL22、CCR3、CCR4和CCR6，并抑制编码这些炎症因子mRNA的翻译，因此，DAPK1能够参与抑制多种与GAIT复合物形成有关的炎症因子。

其他还有多种炎症因子信号受体如TLRs，有研究已经证实DAPK1能抑制TLR4炎症反应，在气管滴注LPS产生急性肺损伤模型中，与野生型小鼠相比，DAPK1基因敲除小鼠分泌较高浓度的IL-6和KC（keratinocyte chemoattractant） ^［37］。另一个研究中发现DAPK1在秀丽隐杆线虫引起的表皮损伤后能够抑制固有免疫，秀丽隐杆线虫引起的表皮损伤过程是由Toll样受体白介素1受体介导以及P38MAPK级联反应过程 ^［38］。由上所述，DAPK1可能抑制由TNF-α、TLR4和IFN-γ引起的炎症信号通路。到目前为止，DAPK1表达的转录调节远未阐明，最近有项研究证实DAPK1 mRNA水平可通过非经典Flt3-ITD/NF-κB途径负性调节 ^［39］。

综上所述，DAPK1参与炎症信号通路呈现出不同甚至相反的炎症作用。一方面可能是DAPK1调节NF-κB活性与细胞种类有关；另一方面可能在同一种细胞中DAPK1调节NF-κB活性与不同刺激有关 ^［40］，如在T细胞中DAPK1抑制TCR诱导的NF-κB，而不抑制TNF-α诱导的NF-κB活性 ^［21］。因此，我们需要进一步研究阐明DAPK1调节炎症作用的具体信号通路机制，设计相关药物加以干预，为各种炎症治疗提供新的思路。