主要的

NINJ1是一种进化上保守的16-kDa质膜蛋白,发现于所有高等真核生物中。据预测,它具有两个跨膜螺旋,末端位于细胞外空间8(扩展数据图。1a).在炎症体驱动的睑下垂过程中,NINJ1诱导细胞死亡执行者gasdermin D (GSDMD)下游的质膜破裂(PMR ),而后者又被胱天蛋白酶依赖的裂解激活8,9,10(扩展数据图。1b–f和补充视频12).PMR与更高级的NINJ1聚合物和膜泡的形成同时发生8。为了更好地了解这些事件之间的相关性,并研究响应炎症体激活的NINJ1聚合物的组装动力学,我们在小鼠骨髓来源的巨噬细胞(BMDMs)中进行了交联实验。与NINJ1的渐进聚合一致,我们在炎症体激活后10分钟检测到NINJ1二聚体和三聚体的形成;随后是NINJ1的广泛聚合以及在稍后的时间点形成更大的聚合物(图。1a、b).NINJ1聚合的主体与裂解的GSDMD p30的完全寡聚化一致(图。1a、b)—即GSDMD孔的形成—与发生在GSDMD活化下游的NINJ1活化一致。通过乳酸脱氢酶(LDH)的释放来定量PMR,乳酸脱氢酶太大而不能通过GSDMD孔直接释放11,12,13。值得注意的是,在炎症小体激活后,释放的LDH的量随时间缓慢增加,而NINJ1聚合在LDH释放开始时已经可检测到,并且在后来的时间点仅略微增加(图。1c).在活细胞中也检测到少量的NINJ1二聚体(图。1a、b),表明较高级的NINJ1聚合物是活性物种。因此,这些时间分辨数据完全符合PMR nin J1聚合的必要性。

图1:质膜NINJ1的聚合动力学。
figure 1

a,b在nigericin刺激(Nig)1.5小时后,致敏BMDMs中内源性GSDMD和NINJ1的蛋白质印迹分析(a)或持续2、5、15、25、55或85分钟(b)然后用膜不可渗透的BS处理3交联剂5分钟。FL,全长。值得注意的是,此处用作装载对照的微管蛋白由于BS而交联3在尼日利亚菌素处理的条件下通过GSDMD孔进入。恢复比赛b是尼日利亚菌素和BS的总孵育时间3治疗。短exp。,短曝光。凝胶源数据见补充图。1. c在尼日利亚菌素刺激后,LDH从致敏的BMDMs中释放。d光活化后共表达hnin J1–GFP和opto-casp1的HeLa细胞的延时荧光共聚焦显微镜。图像显示细胞基面的nin J1–GFP荧光和DRAQ7的流入(最大(最大。)从a的投影z-stack)来跟踪质膜透化。将时间标准化为DRAQ7核荧光开始增加的时间。白色箭头表示插图中放大的区域。比例尺,10米eg,nin J1–GFP分布不均匀性的标准化量化(e),哈战区导弹防御–绿色荧光蛋白(f)或E-钙粘蛋白–绿色荧光蛋白(g)和光活化opto-casp1后DRAQ7核荧光强度(F).每个时间点的分布不均匀性(Dt)被归一化为实验初始时间点的分布不均匀性(Di).数据为平均值±标准差。数据代表2(b), 3 (a)或14(d)独立实验,或从一式三份进行的2个独立实验汇集(c)或至少10个(eg)独立实验。

源数据

我们还使用延时荧光显微镜在HeLa细胞中监测NINJ1聚合,该细胞共表达GFP标记的人NINJ1 (hNINJ1)和cry 2–caspase-1融合蛋白(opto-casp1),该融合蛋白能够使用光遗传学在单细胞中快速激活caspase并诱导GSDMD驱动的睑下垂14(图。1d和扩展数据图。2a–c).定量不均匀性分析显示,随着染料DRAQ7的流入,表明质膜完整性的丧失和细胞死亡,扩散定位的NINJ1开始在质膜上聚集(图。1d,e扩展数据图。2c和补充视频3),并且这些簇在细胞溶解后仍然存在。值得注意的是,如同其他质膜蛋白(如血凝素跨膜结构域)一样,凝核作用过程中簇的形成对NINJ1是特异性的15(哈战区导弹防御)或E-钙粘蛋白不聚集(图。1f,g扩展数据图。2d,e和补充视频45).野生型中的内源性NINJ1也形成了类似的装配体,但在野生型中没有Gsdmd—/—NLRP3或AIM2炎症小体激活时的BMDMs(扩展数据图。3a).诱导凋亡细胞死亡时也检测到NINJ1和NINJ1依赖性LDH释放的聚集8(扩展数据图。3a,b),但在这种情况下独立于GSDMD。接下来,我们研究了NINJ1驱动的PMR是否是细胞固有的过程,或者这种活动是否通过释放NINJ1或直接接触依赖于邻近细胞。野生型BMDMs与Casp11用脂多糖(LPS)转染以激活非典型炎症小体的-缺陷型BMDMs明确证明NINJ1以细胞固有的方式裂解细胞,而不影响紧邻细胞(扩展数据图。3c).因此,炎症小体激活细胞中NINJ1驱动的PMR是一个细胞固有的过程,包括GSDMD孔的形成和快速NINJ1聚合,随后是动力学较慢的膜破裂。

NINJ1聚合成细丝

接下来,我们进行了随机光学重建显微术(STORM)来研究焦磷酸细胞中NINJ1组装体的纳米尺度组织。为此,我们使用了共表达hnin J1–GFP和DmrB–caspase-4的HeLa细胞。DmrB是一种二聚化模块,能够激活胱天蛋白酶-4(人胱天蛋白酶-11直系同源物)并随后激活GSDMD16,17被一种外源的,细胞可渗透的配体18(扩展数据图。4a).我们使用抗GFP纳米抗体和宽视野落射荧光成像技术对hnin J1–GFP结构进行特异性标记和成像(图。2a).对于STORM,使用带有单分子定位分析的全内反射荧光(TIRF)照明来超分辨质膜中的NINJ1组件(图。2b).活细胞显示了小NINJ1点的均匀分布,这些小nin J1点可以是单个分子或小聚合物,以及一些小的且大多数为圆形的簇(图。2b).相比之下,经历热原性下垂的细胞显示出较大的NINJ1簇,尺寸范围从约500 nm到几微米(图。2b,c).这些簇的形态是高度分枝的,单个分枝向不同方向突出,有点类似丝状ASC斑点的组织。这些簇对应于通过宽视场落射荧光和共焦显微镜观察到的大点(图。1d和扩展数据图。2c).同样,对于对照蛋白HA,没有观察到在热下垂期间的簇形成战区导弹防御(扩展数据图。4b).为了量化细胞死亡激活时NINJ1纳米尺度组织的变化,我们进行了基于密度的聚类以确定单位面积的簇数、簇大小的分布(回转半径(Rg))和形状(偏心率(Ecc))以及每个NINJ1簇的单分子定位数。该分析表明,在胱天蛋白酶激活后,每细胞表面积鉴定出更多的簇,并且这些簇比未激活细胞中的簇明显更大且更少球形(图。2d和扩展数据图。4c–f).在大约10%的细胞中,我们还观察到连接较大组件的长达几微米的长NINJ1丝(图。2c,e).总之,超分辨率显微镜分析显示,在焦磷酸细胞中,NINJ1聚合成大簇,具有各种形状的分支、丝状形态,以及微米级的长细丝。

图NINJ1组件的超分辨率成像。
figure 2

a,DmrB–casp 4的宽视野成像甘油三酯HeLa细胞表达hnin J1–GFP和GSDMD,用于风暴显微镜检查be。在固定和用Alexa Fluor 647缀合的抗GFP纳米抗体标记之前,细胞未经处理或用B/B同源二聚体刺激3小时。比例尺,50米be的细胞中hnin J1–GFP的STORM超分辨率成像a使用基面的TIRF照明。b,左侧,未处理或B/B刺激的表达hnin J1–GFP的细胞。比例尺,10米b,右图,用Alexa Fluor 647标记的hninj 1–GFP的STORM超分辨率重建-共轭抗GFP纳米抗体。指示的轮廓区域在右侧被放大。比例尺,500纳米。c在焦磷酸细胞中发现的hnin J1–GFP簇的图库。在未激活的细胞中也观察到小簇。比例尺,500纳米。d回转半径(Rg)和偏心率(Ecc)。图显示了来自三个独立实验的所有已识别聚类的分布。线条表示中间值。基于中位数的统计分析Rg和Ecc的每个实验使用学生的不成对的双面t-测试。**P < 0.01, ***P < 0.001. e,概述在表达hnin J1–GFP的B/B刺激细胞中装配体的风暴重建,包括丝状结构。两条灯丝用洋红色箭头突出显示。指示的区域在右侧被放大。比例尺,1 m。数据输入ac,e代表了至少三个独立的实验。

源数据

NINJ1灯丝的原子结构

为了在原子水平上表征聚合NINJ1,我们在大肠杆菌中重组表达了全长的野生型hNINJ1(残基1-152)大肠杆菌用洗涤剂把它从细菌膜中提取出来n-十二烷基-βD-麦芽糖苷(DDM)。通过负染色和冷冻电子显微镜(cryo-EM)观察纯化的蛋白质,显示具有不同程度弯曲的长细丝,偶尔闭合形成环(图。3a和扩展数据图。5a).纯化的hNINJ1细丝质量的量化表明平均分子量约为1.3 MDa(扩展数据图。5b).hNINJ1细丝的结构由cryo-EM确定。代表俯视图和初始3D体积的高分辨率2D类别用于通过功率谱分析确定螺旋参数,随后的螺旋细化产生最终的cryo-EM图(扩展数据图)。5c–h).细丝是亚单位的线性堆叠,间隔为20.95,每个亚单位轻微旋转-1.05。cryo-EM图谱的分辨率为3.8,使我们能够构建丝状hNINJ1的分子模型(图。3a,b和扩展数据表1).溶液NMR弛豫实验显示,hNINJ1的前38个残基仍然是无序的(扩展数据图。6a),与AlphaFold和以前的NMR实验的预测完全一致19,20。事实上,截断实验显示这些残基对于hNINJ1细丝的形成是不可或缺的(扩展数据图。6b).接下来的103个残基(残基39-141)在图谱中有很好的表现,可以明确地建模为四个α螺旋α1-α4(扩展数据图)。5g).值得注意的是,实验密度包括两根相同的hNINJ1细丝,它们以反平行排列的方式包装在一起(扩展数据图。5h).

图NINJ1细丝的冷冻电镜结构。
figure 3

a冷冻电镜显微照片显示丝状hNINJ1(白色箭头)沿着代表性的2D类。比例尺,25纳米。显微照片代表来自一个数据集的13,124张显微照片。bhNINJ1细丝的组织,螺旋表示为管状,每个亚单位以颜色梯度(黄色-绿色-紫色)显示。主要交互界面一、二、三如下所示。c一个单一的hNINJ1丝亚单位,包含螺旋α1–α4,表面以浅灰色勾勒。dhNINJ1细丝的亲脂性和电荷分布。e不同蛋白质:脂质摩尔比下hNINJ1蛋白脂质体的渗透性。数据为平均值+标准差(n= 3个独立实验)。通过单向ANOVA进行统计分析。****P < 0.0001.

源数据

hNINJ1细丝由相邻原聚物以栅栏状方式堆叠而成(图。3b).两个反平行螺旋α3和α4(分别是残基79-103和114-138)形成了细丝的核心。这些螺旋是疏水的,并在蛋白的非活性形式中形成跨膜螺旋的发夹(扩展数据图。1a).两个N-末端螺旋α1和α2(分别为残基44-55和58-74)在L56处被一个明显的扭结分开(图。3c).因此,α2相对于α3和α4采用平行取向,而α1从螺旋束中以接近90°的角度突出,并通过广泛的聚合界面连接到相邻的原聚物上。分子间接触包括一个原聚体的螺旋α1和相邻原聚体的螺旋α1、α3和α4之间的多个侧链相互作用,其中高度保守残基K45和D53之间的盐桥是最突出的(图。3b,我)。这种相互作用还包括新形成的分子内接触,通过两亲性螺旋α2上的大面积疏水片与α3上的互补侧链阵列相匹配(图。3b,II)。最后,α3上的疏水残基与相邻原体的α4上的一组互补残基对齐,推测包括K65和F135之间的阳离子-π相互作用(图。3b,III)。

值得注意的是,细丝中NINJ1的实验结构与螺旋α2、α3和α4的AlphaFold模型几乎完全重叠,但与螺旋α1不重叠(扩展数据图)。6c).在α折叠模型中,α1和α2结合形成一个单一的直螺旋。我们使用了假想细丝的分子动力学模拟,其中我们用α折叠模型代替了实验确定的结构中的单个单体。在几个亚单位中,单个α1–α2螺旋开始在残基56处扭结,螺旋α1朝着cryo-EM结构重组(扩展数据图。6d).此外,我们分析了NINJ1的共同进化,这也是AlphaFold中模型构建的基础,并专注于100个最重要的共同进化对。这些残基对的大部分对应于NINJ1单体内的分子内短程接触。然而,九个残基对在细丝结构的亚基之间比在一个单体内更接近(扩展数据图。6e).特别是,这包括残基对F127–G95,它在NINJ1的所有对中具有最高的显著性分数,并且在分子间连接螺旋α3和α4。这些进化数据进一步支持了丝状NINJ1在生物学背景下的相关性。

NINJ1细丝破裂膜

当分析NINJ1细丝的表面疏水性时,我们观察到细丝的一面是亲水的,而另一面是疏水的(图。三维(three dimension的缩写)).这些性质直接解释了两条hNINJ1细丝如何通过它们的疏水面堆叠,从而产生通过cryo-EM解析的可溶性双股细丝(扩展数据图。6f).具有一个疏水面和一个亲水面的细丝的拓扑结构对于造孔蛋白如gasdermins、穿孔素或细菌毒素是典型的13,21,22,23,24,因此容易连接到细胞中的功能角色,其中这些细丝可能覆盖膜边缘,使脂质双层膜破裂。与这一概念相一致,弯曲的疏水界面的高度约为26,与真核质膜的平均厚度相匹配25。我们测试了NINJ1增加脂质体膜通透性的能力。我们将NINJ1重组到包含1-棕榈酰-2-油酰的蛋白脂质体中-甘油-3-磷酸乙醇胺和1-棕榈酰-2-油酰--甘油-3-磷酸-(1′-外消旋甘油)(POPG)脂质,以及痕量荧光脂质硝基苯并噁二唑-磷酸胆碱(NBD-PC)。添加连二亚硫酸盐,一种膜不可渗透的分子,仅在可接近本体溶液的小叶上淬灭NBD-PC的荧光。与NINJ1诱导膜破裂的假设相一致,NINJ1脂质体的相对渗透性随着膜中hNINJ1的蛋白:脂质比率而增加(图。3e和扩展数据图。6g).

接下来,我们使用分子动力学模拟来探索超微结构hNINJ1组织在膜边缘的稳定性。在粗粒度模拟中,膜补片相对边缘上的两个线性细丝保持紧密和稳定至少20秒,在全原子模拟中至少1秒——这在两个独立的重复实验和实验双细丝的对照模拟中得到证实(扩展数据图。7a–e).接下来,我们通过将一根45聚体细丝重新排列成一个环,在电子膜上制造了一个小的NINJ1孔。在四个150 s长度的粗粒模拟中,NINJ1聚合物保持结构稳定,同时显示相邻原型的相对取向存在一些可变性(扩展数据图。7f–h和补充视频6).与之形成鲜明对比的是,缺少螺旋α1和α2的截短NINJ1环的类似模拟经历了环状聚合物的结构崩溃和闭合(扩展数据图。7i和补充视频7).在几微秒内,附近原聚物的螺旋α3和α4之间形成相互作用,这些相互作用在几十微秒内传播到整个聚合物,几乎完全闭环。因为在相似的模拟条件和持续时间下,结构上有缺陷的gasdermin A3孔经历了显著的重塑26,27稳定的NINJ1孔的观察和截短变体的塌陷强烈表明NINJ1丝可以以可变的排列覆盖膜边缘。因此,螺旋α1既稳定了NINJ1丝,又赋予了局部的可塑性,这在穿透密集排列的细胞膜时是至关重要的。

细胞中的功能验证

为了验证我们的结构模型,我们设计了14个单氨基酸突变体,并测试了它们在体外对hNINJ1丝形成的影响以及在细胞中过量表达小鼠NINJ1 (mNINJ1)后对细胞裂解的影响(图。4a–c).分子间界面上的八个突变体(K44Q、K45Q、A47L、D53A、G95L、T123L、I134F和A138L)和分子内界面上的两个突变体(I84F和Q91A)被设计成潜在地破坏细丝结构,并且膜的疏水界面上的四个突变体(V82F、V82W、L121F和L121W)被设计成与NINJ1聚合相容。人和小鼠NINJ1在残基44-138的结构区域中有98%相同,包括所有12个突变位点(扩展数据图。8a).在HEK 293T细胞中过量表达时,设计用于破坏细丝形成的10个突变体中的8个(K45Q、D53A、I84F、Q91A、G95L、T123L、I134F和A138L)减少或完全消除细胞裂解,并且一致显示减少的体外细丝形成(图。4c和扩展数据图。8b,c).其中,先前报道的K45Q突变体8在脂质体通透性测定中显示与野生型相比显著降低的膜通透性(图。4d和扩展数据图。8d).突变体A47L在HEK 293T细胞中无功能,但仍在体外形成细丝并增加了蛋白脂质体的渗透性,这表明它参与了细胞中的其他相互作用。突变K44Q表现出高度可变的表型,阻止了解释。疏水界面中保持其疏水性的四个突变(V82W、V82F、L121F和L121W)没有如预期的那样影响体外细丝形成(图。4c).在细胞中过量表达后,V82W和L121F功能完全正常,而突变V82F和L121W诱导的细胞裂解水平低于野生型NINJ1。这一结果表明,这两个位点可以耐受一些,但不一定是所有保持疏水性的突变,这与结构模型完全一致。此外,为了测试在生理环境中突变NINJ1原体之间的相互作用界面对炎性体诱导的睑下垂的影响,我们转导了初级Ninj1−/−具有逆转录病毒载体的小鼠BMDMs表达野生型mNINJ1或设计用于破坏细丝形成的突变体,并用尼日利亚菌素处理细胞以激活NLRP3炎症小体(图。4e和扩展数据图。8e).根据体外和HEK 293T过表达研究,我们发现NINJ1突变体消除了重组BMDMs中nigericin诱导的LDH释放。唯一的例外是A47L突变体,它在HEK 293T细胞中无功能,但在BMDMs中有功能,这可能是由于物种相关的差异。总的来说,体外和基于细胞的诱变结果与cryo-EM结构和NINJ1丝在膜边缘的预期功能排列完全一致。

图NINJ1介导的PMR的机制。
figure 4

a丝状hNINJ1的三个亚单位,概述了选择用于诱变研究的残基(分子间相互作用,品红色;分子内相互作用,紫色;膜相互作用,绿色)。b,选择用于诱变的残基的示意图。c野生型(WT)或突变型mNINJ1在HEK 293T细胞中过量表达的细胞毒性。d,与无蛋白脂质体(空的)相比,含有野生型和突变型mNINJ1的脂质体的渗透性。数据为平均值+标准差(n= 3).e,LDH在初级中的释放Ninj1–/–经尼日利亚菌素处理(1.5小时)后,用野生型mNINJ1或不同mNINJ1突变体重建的BMDMs。用空载体和未转导的载体重建Ninj1–/–bmdm(–)用作对照。f在共表达DmrB–胱天蛋白酶-4和野生型或突变型mNINJ1的HeLa细胞中B/B处理后的细胞毒性。杀伤分数对应于通过LDH释放测量的细胞毒性,相对于野生型mNINJ1对照(c)或模拟处理的对照(f).统计分析cf通过与粗体突出显示的控制条件进行单独比较。数据为平均值+标准差,数据汇集自两个独立实验,一式三份(c;对于K45Q、K45Q、A47L、D53A、V82W、L121W、T123L和A138L突变体),进行三次独立实验(c;对于模拟、WT和V82F、I84F、Q91A、G95L和A138L突变体),以及两个独立实验的代表,一式三份(c;对于L121F突变体),汇总自两个独立实验,一式三份(f)或代表一式三份进行的两个独立实验(e).在…里c,e,f使用多个平板来测试所有突变体,因此每个平板中都包括对照条件。*P < 0.05, **P < 0.01, ***P < 0.001, **** P < 0.0001; NS, not significant. P通过单向ANOVA和Dunnet多重比较测试得出的值。g,NINJ1介导的膜破裂的结构模型。未激活的NINJ1随机分布在质膜(PM)中。一旦激活,NINJ1聚合物溶解膜,导致释放胞质内容物(红色)。

源数据

最后,我们旨在评估突变体对内源性NINJ1的潜在显性负效应。我们将mNINJ1突变体过度表达至中等水平,不足以启动GSDMD中的自发细胞溶解甘油三酯HeLa细胞,并通过DmrB–caspase-4诱导炎症小体激活(图。4f和扩展数据图。8f–I).K45Q、D53A和Q91A突变体对炎症体介导的PMR具有显性负效应,而不损害GSDMD激活,这可能是内源性hNINJ1丝加帽或折叠的结果。值得注意的是,该分析还揭示了在内源性野生型蛋白存在下,与对照相比,在体外和过表达实验中功能障碍的L121F、L121W和T123L突变体赋予了额外的PMR活性。据推测,这些突变以某种方式削弱了分子间相互作用,这种方式可以被野生型和突变型混合细丝中的一些亚单位耐受,但不能被仅包含突变蛋白的细丝的每个重复单位耐受。总之,诱变证实了体外NINJ1丝的形成与在人和小鼠细胞中诱导PMR的能力相关。

讨论

在这里,我们结合了超分辨率显微镜、cryo-EM、突变分析和分子动力学模拟的见解,提供了NINJ1膜破裂的原子模型(图。第四代移动通信技术).在活细胞中,NINJ1是细胞膜中的单体,螺旋α1和α2在细胞外侧,α3和α4对整合到膜中(扩展数据图。1a).在细胞死亡过程中,两亲性螺旋α1和α2插入膜中形成扭曲的构象,桥接相邻的原聚物形成更大的聚合物。所产生的更高聚合度的组件通过覆盖膜边缘来促进膜破裂,从而稳定可变大小和形态的膜损伤,LDH、大危险相关分子模式(DAMPs)和其他细胞内容物通过这些损伤释放到细胞外环境中。虽然单个细丝可能足以损伤膜,但也有可能NINJ1形成双股细丝,它们在渗透压的作用下以类似拉链的方式打开,形成膜损伤。

导致NINJ1从非活动状态转换到活动状态的触发仍然未知。所提出的聚合机理提出了一种有趣的可能性,即膜组合物可能至少部分地贡献了激活信号。在细胞死亡过程中,带负电荷的磷脂酰丝氨酸暴露在细胞表面28,29可能被NINJ1的α1和α2螺旋所识别。事实上,脂质结合实验和染料释放分析表明,对应于螺旋α1和α2的肽与含持久性有机污染物的膜特异性相互作用,分子动力学模拟显示了相同的效果(扩展数据图。9a–c).因此,膜成分感应作为NINJ1的潜在激活机制是未来工作的一个有前途的途径。

总之,活性NINJ1具有独特的结构,具有覆盖膜边缘的长α螺旋丝。而GSDMD孔的β-片层结构具有有限的孔径,允许白细胞介素释放,同时保留较大的分子13由NINJ1丝引起的膜开口或损伤在尺寸上基本不受限制。NINJ1损伤似乎在功能上与活化的线粒体Bax和Bak的大超结构相关,因为它们都溶解膜30。虽然Bax或Bak在成孔构象中的原子结构目前尚不清楚,但我们推测NINJ1丝中α3和α4的螺旋发夹可能与活化Bax中α5和α6的螺旋发夹在功能和结构上相似。最初报道NINJ1是一种粘附分子,在坐骨神经损伤后诱导并促进轴突生长31,32,33。鉴于NINJ1驱动细胞死亡和DAMPs的释放,并且细胞死亡、炎症和组织修复之间存在密切联系34可以想象,NINJ1通过引起炎症或释放刺激性分子,在促进轴突生长中具有间接作用。相反,也可能NINJ1具有双重作用,既用于细胞间粘附,又作为强渗透压下膜的破裂点35。该结构以及诱变研究为NINJ2不能在功能上取代NINJ1提供了可能的解释,尽管具有高度的同源性8。这两种蛋白在结构部分有几个氨基酸不同,在非结构N端有一个大的缺失和多个突变(扩展数据图。9d).结构化区域的差异之一是残基47,它是NINJ1中的丙氨酸和NINJ2中的缬氨酸。A47L突变使HEK细胞中的NINJ1功能失调(图。4c),为NINJ2的功能障碍提供了一种可能的解释,并且其他几个差异很可能导致功能的额外扰动。NINJ1中的G93、L57和Q63分别对应于NINJ2中的V、F和R,它们中的每一个都可能引起空间冲突,从而阻止细丝的形成。值得注意的是,NINJ1代表了焦磷酸途径中丝形成的又一次出现,以及PYD的可溶性丝和ASC、NLRP3和caspase-1的CARD结构域30,36,37,38,39。NINJ1丝代表了细胞分裂的一种优雅的生物物理机制,对其原子结构的了解为癌症、感染和炎性疾病的治疗干预提供了机会。