FAS (also called APO-1 and CD95) and its physiological ligand, FASL, regulate apoptosis of unwanted or dangerous cells, functioning as a guardian against autoimmunity and cancer development. Distinct cell types differ in the mechanisms by which the 'death receptor' FAS triggers their apoptosis. In type I cells, such as lymphocytes, activation of 'effector caspases' by FAS-induced activation of caspase-8 suffices for cell killing, whereas in type II cells, including hepatocytes and pancreatic beta-cells, caspase cascade amplification through caspase-8-mediated activation of the pro-apoptotic BCL-2 family member BID (BH3 interacting domain death agonist) is essential. Here we show that loss of XIAP (X-chromosome linked inhibitor of apoptosis protein) function by gene targeting or treatment with a second mitochondria-derived activator of caspases (SMAC, also called DIABLO; direct IAP-binding protein with low pI) mimetic drug in mice rendered hepatocytes and beta-cells independent of BID for FAS-induced apoptosis. These results show that XIAP is the critical discriminator between type I and type II apoptosis signalling and suggest that IAP inhibitors should be used with caution in cancer patients with underlying liver conditions.

Nucleotide-binding and oligomerization domain (NOD)-like receptors constitute a first line of defense against invading bacteria. X-linked Inhibitor of Apoptosis (XIAP) is implicated in the control of bacterial infections, and mutations in XIAP are causally linked to immunodeficiency in X-linked lymphoproliferative syndrome type-2 (XLP-2). Here, we demonstrate that the RING domain of XIAP is essential for NOD2 signaling and that XIAP contributes to exacerbation of inflammation-induced hepatitis in experimental mice. We find that XIAP ubiquitylates RIPK2 and recruits the linear ubiquitin chain assembly complex (LUBAC) to NOD2. We further show that LUBAC activity is required for efficient NF-κB activation and secretion of proinflammatory cytokines after NOD2 stimulation. Remarkably, XLP-2-derived XIAP variants have impaired ubiquitin ligase activity, fail to ubiquitylate RIPK2, and cannot facilitate NOD2 signaling. We conclude that XIAP and LUBAC constitute essential ubiquitin ligases in NOD2-mediated inflammatory signaling and propose that deregulation of NOD2 signaling contributes to XLP-2 pathogenesis.

SHARPIN regulates immune signaling and contributes to full transcriptional activity and prevention of cell death in response to TNF in vitro. The inactivating mouse Sharpin cpdm mutation causes TNF-dependent multi-organ inflammation, characterized by dermatitis, liver inflammation, splenomegaly, and loss of Peyer's patches. TNF-dependent cell death has been proposed to cause the inflammatory phenotype and consistent with this we show Tnfr1, but not Tnfr2, deficiency suppresses the phenotype (and it does so more efficiently than Il1r1 loss). TNFR1-induced apoptosis can proceed through caspase-8 and BID, but reduction in or loss of these players generally did not suppress inflammation, although Casp8 heterozygosity significantly delayed dermatitis. Ripk3 or Mlkl deficiency partially ameliorated the multi-organ phenotype, and combined Ripk3 deletion and Casp8 heterozygosity almost completely suppressed it, even restoring Peyer's patches. Unexpectedly, Sharpin, Ripk3 and Casp8 triple deficiency caused perinatal lethality. These results provide unexpected insights into the developmental importance of SHARPIN.

Abstract Mixed lineage kinase domain-like (MLKL) is the executioner in the caspase-independent form of programmed cell death called necroptosis. Receptor Interacting serine/threonine Protein Kinase 3 (RIPK3) phosphorylates MLKL, triggering MLKL oligomerization, membrane translocation and membrane disruption. MLKL also undergoes ubiquitylation during necroptosis, yet neither the mechanism nor significance of this event have been demonstrated. Here we show that necroptosis-specific, multi-mono-ubiquitylation of MLKL occurs following its activation and oligomerization. Ubiquitylated MLKL accumulates in a digitonin insoluble cell fraction comprising plasma/organellar membranes and protein aggregates. This ubiquitylated form is diminished by a plasma membrane located deubiquitylating enzyme. MLKL is ubiquitylated on at least 4 separate lysine residues once oligomerized, and this correlates with proteasome- and lysosome-dependent turnover. Using a MLKL-DUB fusion strategy, we show that constitutive removal of ubiquitin from MLKL licences MLKL auto-activity independent of necroptosis signalling in mouse and human cells. Therefore, besides its role in the kinetic regulation of MLKL-induced death following an exogenous necroptotic stimulus, ubiquitylation also contributes to the restraint of basal levels of activated MLKL to avoid errant cell death.

The interleukin-1 family members, IL-1β and IL-18, are processed into their biologically active forms by multi-protein complexes, known as inflammasomes. Although the inflammasome pathways that mediate IL-1β processing in myeloid cells have been extensively studied, those involved in IL-18 processing, particularly in non-myeloid cells, are still poorly understood. Here, we have identified the cytosolic sensor NOD1 as a key regulator of IL-18 processing in epithelial cells responding to Helicobacter pylori infection. Importantly, NOD1 processing of IL-18 occurs independently of the canonical inflammasome proteins, NLRP3 and ASC. Instead, NOD1 interacts directly with caspase-1 via homotypic binding of caspase-activation recruitment domains. We show that IL-18 is important in maintaining tissue homeostasis and protecting against pre-neoplastic changes due to gastric H. pylori infection. These findings reveal an unanticipated role for NOD1 in a new type of inflammasome that regulates epithelial cell production of bioactive IL-18 with tissue protective functions.

Signaling via the intracellular pathogen receptors Nucleotide-binding oligomerization domain-containing proteins NOD1 and NOD2 requires Receptor Interacting Kinase 2 (RIPK2), an adaptor kinase that can be targeted for the treatment of various inflammatory diseases. However, the molecular mechanisms of how RIPK2 contributes to NOD signaling are not completely understood. We generated FLAG-tagged RIPK2 knock-in mice using CRISPR/Cas9 technology to study NOD signaling mechanisms at the endogenous level. Using cells from these mice we were able to generate a detailed map of post-translational modifications on RIPK2 during NOD signaling and we identified a new regulatory interface on RIPK2, which dictates the crucial interaction with the E3 ligase XIAP.