nf-κb信號途徑-筆記

1、核轉錄因子核轉錄因子κB(NFκB)nucleartranionfactNFκBNFκB信號途徑信號途徑NFκB是屬于Rel家族的轉錄因子，參與調節(jié)與機體免疫、炎癥反應、細胞分化有關的基因轉錄。哺乳動物細胞中有五種NFκBRel：RelA(P65)，RelB，CRel，NFκB1(P50)、NFκB2(P52)，都具有Rel同源區(qū)(Relhomologydomain，RHD)，能形成同或異二聚體，啟動不同的基因轉錄。靜息狀態(tài)下，NFκB

2、二聚體與抑制蛋白IκB結合成三聚體而被隱蔽于細胞質，胞外刺激可激活IκB的泛素化降解途徑，而使NF–κB二聚體進入胞核，調節(jié)基因轉錄。IκB家族成員有IκBα，IκBβ，IκBγ，IκBδ，IκBε，Bcl3等，都具有與Rel蛋白相互作用的錨蛋白重復序列和與降解有關的C端PEST序列。IKK(IκBkinases)是NFκB信號傳導通路的關鍵性激酶。胞外信號如：腫瘤壞死因子α（tumnecrosisfact，TNF）、白介素1(inte

3、rleukin1，IL1)等可以激活IKK，使IκB磷酸化，隨后被泛素化途徑降解。NFκNFκB抑制家族IκB和IKK在靜止細胞胞漿中NFκNFκB與其抑制蛋白IκBα、IκBβ和IκBγ結合形成復合物。其它IκB樣蛋白包括Bcl3、IκBε、IκBδ（p100）、Cactus和Relish等[1].NFκNFκB的活化需要IκB的磷酸化和蛋白酶的快速降解。許多外界刺激如細胞因子、蛋白激酶活化因子、病毒、氧化物、細菌組成物（酯多糖、肽聚

4、糖、鞭毛蛋白等）[24]。然而，復合物NFκNFκBIκB的形成在體內外能夠被快速而有效地逆轉。IκB激酶IKK是IκB離開NFκNFκB并使之得以活化的必需前提，隨之降解抑制因子IκB。NFκNFκB的活化需要IκBα32位和36位絲氨酸的磷酸化。但是在完整細胞IκBα的磷酸化并不足以激活NFκNFκB。完整的IKK復合物包括2個催化亞單位IKKα(IKK1)、IKKβ(IKK2)和1個伴隨亞單位NEMO(NFκNFκBessenti

5、almodifier)或IKKγ。IKKα和IKKβ屬于絲蘇氨酸蛋白激酶，而NEMO雖包含有多個蛋白反應基序但卻無明顯的催化區(qū)。TNFα刺激顯示cIAP1對NEMO的調節(jié)在IKK復合物的活化上作用特殊。NEMO保守的鋅指結構對于NEMO的泛素化和IKK的活化至關重要[5]，特別是位于鋅指417位的殘基半胱氨酸[6]。IKKβ和其它激酶對IKKγNEMO的磷酸化在調節(jié)IKK活性的過程中發(fā)揮著相當作用，IKKγNEMO碳末端144159、3

6、69和375位殘基是IKKβ發(fā)揮磷酸化作用的主要位點[7]。IKKγNEMO是免疫、炎癥和凋亡通路上的中心分子。與此相反地是IKKγC417R在人THP.1單核細胞的IKK活性和NFκNFκB的活化上起負性調節(jié)作用，使細胞對TNFα和LPS調節(jié)的凋亡增加[6]。位于IKKβ螺旋環(huán)螺旋HLH基序與碳末端之間的絲氨酸從的自身磷酸化使IKK活性下降。對于IKKα，其絲氨酸176是NFκNFκB誘導激酶NIK磷酸化的主要位點。同時NIK在胸腺微

7、環(huán)境的中心耐受上起著重要作用[8]。如前所述，盡管存在許多影響和不同的信號通路，但是IκB復合物和IKK復合物的磷酸化是NFκNFκB在一系列刺激下轉移進入細胞核內的前提。具有和某些基因上啟動子(promot)區(qū)的固定核苷酸序列結合，而啟動基因轉錄的功能。核轉錄因子核轉錄因子kappaB(NFκB)是其中重要的一組蛋白質。Sen和Baltime10年前首先描述了NFκB，指出NFκB在B淋巴細胞免疫球蛋白κ輕鏈基因啟動子上有結合位點，與

8、κ輕鏈形成有關。同年，這些研究者發(fā)現(xiàn)NFκB在其他細胞中受到乳佛波酯的刺激時也可被激活，并且這種激活是獨立的蛋白合成。接下來的幾年，功能性NFκB的結合位點在許多基因的啟動子中都有發(fā)現(xiàn)，并不是B細胞特異性的。這些啟動子／增強子包括IL2、IL6、GMCSF、ICAM1、MHCI。作為可誘發(fā)的轉錄調節(jié)因子，NFκB結合位點可受到UV射線、生長因子、病毒感染、以及免疫刺激等而被激活〔1〕。它們可以調節(jié)許多與免疫功能和炎癥有關的基因，在機體生

9、理和病理條件下，發(fā)揮重要的功能?，F(xiàn)已表明NFκB的功能涉及到免疫反應、胸腺發(fā)育、胚胎發(fā)生、炎癥和急性反應、細胞繁殖、細胞凋亡、病毒感染和其他多種病理過程。因此，近年來NFκB的研究引起生物科學、生命科學以及醫(yī)學界等眾多領域科研人員的高度重視和興趣。同時人們希望通過NFκB的研究揭示其他轉錄因子在基因開啟和關閉中的奧秘，從而為防治許多疑難病癥提供理論依據(jù)。1.NFκB家族成員及分子生物學特性NFκB／Rel家族共有5個成員，它們是cRel

10、、NFκBl(p50／p105)、NFκB2(p52／p100)、RelA(p65)、RelB。這些蛋白都有1個大約由300個氨基酸組成的氨基末端，稱為Rel同源區(qū)RHD或NRD(NFκB／Rel／dsal)〔1，2〕，其中包括DNA結合區(qū)，二聚體化區(qū)及與IκB結合位點NLS(nucleartranslocationsignal)。除RelB外，其他成員在體外都可形成同二聚體或異二聚體，RelB只能形成由p50或p52組成的二聚體。NF

11、κBl(p105)和NFκB2(p100)還有稱為錨蛋白重復序列(ankyrinrepeat)的C末端，這兩種蛋白是p50和p52的前體蛋白〔3，4〕。另一個可能的NFκB家族成員為NFAT(nuclearfactofactivatedTcells)，有一定的序列同源，但是并未發(fā)現(xiàn)它與Rel／NFκB成員形成二聚體，也未發(fā)現(xiàn)它與Rel／NFκB的DNA結合位點結合〔3〕。有活性的、DNA結合的NFκB是一個二聚體，傳統(tǒng)的NFκB(p50

12、與p65的二聚體)是其中研究最多的。每個不同的二聚體都有不同的特性，一定的二聚體結合位點也不同，傳統(tǒng)NFκB結合的序列為5’GGGRNNYYCC3’，而RelAcRel二聚體的結合序列為5’HGGARNYYCC3’(其中H代表A、C或T，R為嘌呤，Y為嘧啶)。在某些誘導性基因如那些編碼組織因子及GMCSF的啟動子上可找到RelACRel異二聚體的選擇性結合位點〔5〕。RelACRel二聚體由LPS或其他細胞因子誘導。不同二聚體識別細微的