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Caspase-6(CASP6)是caspase家族中effector caspase的一员。除了作为细胞调亡的执行者的经典功能外，最新的研究发现caspsae-6在一些神经退行性疾病，如阿尔兹海默氏症和享廷顿氏症中也起到了至关重要的作用。目前研究者普遍认为特异性地抑制CASP6的活化或者活化后的活性将是相关神经退行性疾病的一种潜在治疗手段。 本实验室CASP6课题组在早期的研究中解析了去掉pro-domain的酶原形式以及完全活化并结合小分子抑制剂的CASP6的晶体结构，并结合结构分析与相应生化实验，提出了CASP6具有的独特“自活化”现象的分子机理，即其大小亚基间的酶切位点TEVD193的分子内自切机理。本课题则致力于研究CASP6的其它调控方式及其分子机理。 本论文工作首先探讨了CASP6的磷酸化调控。以前的报道指出CASP6的257位丝氨酸的磷酸化会抑制CASP6的功能。因此本研究中通过将257位丝氨酸突变为谷氨酸以模拟丝氨酸的磷酸化。并且解析了ΔproCASP6S257E和p20/p10S257E的晶体结构，这两种突变体分别代表磷酸化的酶原形式以及磷酸化的活化形式。通过分析ΔproCASP6S257E的结构并结合相应的分子动力学模拟实验以及生化实验，证实了磷酸化是通过锁定了TEVD193位结合的状态抑制CASP6的自活化;同时通过分析p20/p10S257E的结构并结合相应的生化实验，证实了磷酸化是通过空间位阻效应阻止了L2 loop的翻转从而抑制了CASP6的活性。 本研究的另一部分是pro-domain的功能及调控机理。CASP6的pro-domain是一个23个残基的N端片段。至今仅有一个相关报道指出pro-domain可以抑制CASP6在体内而非体外的自活化。本研究成功解析了全长带有pro-domain的CASP6(proCASP6H121A)的结构。虽然在晶体结构中pro-domain柔性不可见，但通过结构分析以及相应的生化实验，仍能提出pro-domain的功能和可能的调控机理。即，pro-domain可以抑制CASP6的TEVD193位点的分子内自切，同时通过“自杀型保护”机制可以有效地抑制低浓度下CASP6的TEVD193位点的分子间互切，从而有效地抑制低浓度下CASP6的自活化。 通过对CASP6的调控机理的研究并结合早前对于其活化机理的研究成果，可以较为完整的了解CASP6的活化以及调控过程，本研究对于这个过程进行了较为全面的总结，并且综合地分析了CASP6的TEVD193位点的分子内自切与分子间互切在CASP6自活化中的区别与联系。本研究为CASP6相关神经退行性疾病的发病机理以及治疗方法研究提供了新的思路以及必要的结构基础。