NF-κB与糖皮质激素受体的研究进展
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NF-κB与糖皮质激素受体的研究进展
【中图分类号】R524【文献标识码】S【文章编号】1005-0515(2011)02-0028-01
NF-κB (nuclear factor kappa B, NF-κB)是近年的研究热点之一。
它是信号传导通路中重要一点,通过调控多种基因的表达,参与免疫反应、炎症反应、细胞凋亡、肿瘤发生与转移等多种生物
进程[1,2]。
所以它与临床各专业均密切相关。
NF-κB最初是由Sen等在B淋巴细胞核提取物中发现的一种核蛋白,它能与免疫球蛋白κ轻
链基因的增强κB序列(5′-GGGACTTTCC-3′)特异结合,并能促进κ链表达。
进一步研究表明NF-κB是一种重要的核转录因子,有复杂的体系组成,它不仅存在于B细胞,而且也存在于T 细胞、非淋巴细胞、Hela细胞等多种细胞,与调控免疫应答、炎症反应、细胞增殖、分化和
细胞凋亡等多种生理、病理过程中必需的多种细胞因子、粘附分子等基因启动子或增强子上
的κB位点特异结合,启动和调节这些基因的转录,在机体的免疫应答、炎症反应和细胞的
生长发育等方面发挥重要作用。
1NF-κB/Rel蛋白家族
核转录因子NF-κB是二聚体的DNA结合蛋白,其亚基由转录激活子Rel家族成员组成。
Rel
家族包括p105/p50(NF-κB 1)、p100/p50(NF-κB2) 、p65(Rel A) 、C Rel和Rel B五种蛋白[17]以
及果蝇的Dorsal和Dif两种蛋白[3]。
.所有Rel家族成员由550-569个氨基酸构成。
N端含高
度保守的Rel同源区(Rel homology domain,RHD)。
RHD 包括核定位信号(nuclear localization signal,NLS)、亚基二聚化、核定位、识别与结合DNA的序列及结合NF-κB抑制蛋
白(IκB)的序列。
RHD的主要功能为参与Rel蛋白与DNA间的特异结合,介导NF-κB由细胞
质向细胞核转移的NLS[4]。
根据结构、功能和合成方式等方面的差异,又可将Rel家族蛋白分为两类:一类是前体蛋白
p100和p105,其末C端含锚蛋白重复基序,它们分别是p20和p52;另一类Rel蛋白,其C
末端含有一个或多个反式激活域(transcativation domain, TD),具有激活基因转录的功能,包
括RELA(p65)、c-REL和RELB 。
细胞中NF-κB主要的活性形式是p65与P50或Pp52形成的异源二聚体,它广泛存在于多种
细胞中,而RELB主要存在于胸腺、淋巴结、Peyer斑,c-REL主要表达于造血细胞、淋巴细胞。
通过基因敲除技术发现,除p65外,敲除上述任何4种Rel蛋白中的一种,小鼠都会出
现免疫缺陷,但不会出现进行性感染,敲除上述4种中的两种以上Rel蛋白,如p50-/- RELB -/- p50 -/- p52-/-,,小鼠就会出现严重的免疫缺陷表型,这说明NF-κB与机体非特异性免疫和特异性免疫的调节具有密切关系[19]。
2NF-κB 抑制蛋白(IκB)
蛋白家族IκB在哺乳动物中包括8个成员:IκBα、IκBβ、IκBγ、IκBε、IκB-R、Bcl-3、p100和
p105。
其中最常见的是IκBα、IκBβ和IκBε。
由于该家族的共同特征是C末端含有3-7个锚蛋
白重复序列,所以p100和p105也列入IκB家族[5]。
IκB的锚蛋白重复序列与NF-κB的RHD
之间通过蛋白质相互作用而结合形成三聚体,从而遮蔽了NTS序列,抑制NF-κB的活性并将
其滞留在胞质中。
当细胞受到刺激,IκB裂解,与Rel蛋白二聚体解聚,暴露出NF-κB亚基上
核定位序列和具有基因转录活性的反式激活域,NF-κB从胞浆移位入胞核,发挥基因转录调
控的作用。
IκB蛋白的主要功能是对NF-κB的活化起抑制作用。
现在研究认为在正常情况下,NF-κB的失活状态和NF-κB的胞浆定位是通过NF-κB在胞核和
胞浆间穿梭的动态平衡中实现的[6、7、8]。
3NF-κB活性的调节
在体内,NF-κB活性的调节是一个精细的过程,其中反馈调节是其主要的调节方式,包括:
① 经细胞外的正反馈调节途径 NF-κB活化后,可增强TNF-α和IL-1β基因转录,使TNF-α和
IL-1β的产生和释放增加,进而再次激活NF-κB。
② 经细胞内、外的负反馈途径在细胞内,
IκBα和p105基因的启动子中含多个NF-κB结合序列,NF-κB活化后IκBα和p105基因的转录
可被上调。
IκBα和p105蛋白表达增加,使NF-κB胞核和胞浆间穿梭的动态平衡向胞浆间倾斜,下调细胞核中NF-κB的活性,从而终止炎症介质的转录,限制急性炎症反应。
NF-κB的
活化也可使p50同源二聚体增多,此二聚体不能被IκB有效结合,且缺乏转录激活区,易位
至细胞核后,可与NF-κB竞争结合κB序列,抑制NF-κB活性。
此外,NF-κB的活性还可通过对NF-κB蛋白的直接修饰实现,如磷酸化或遍在蛋白化[8]。
在PKA催化亚基或IKK2作用下,p65上Ser276、Ser529和Ser326的磷酸化在NF-κB的基因转录调控效应中起重要作用。
通过对NF-κB蛋白的修饰,一方面可影响NF-κB与DNA的结合能力、基因转录调节活性。
另一方面还可影响NF-κB与IκB的结合能力,间接改变NF-κB基因转录
调节活性。
参考文献
[1]Bharti AC, Aggarwal BB. Nuclear factor kappa B and cancer: its role in prevention and
therapy[J]. Biochem Pharmacol, 2002, 64(56): 883888
[2]Bonizzi G, Karin M. The two NF kappaB activation pathways and their role in innate and adaptive immunity[J]. Trends Immunol, 2004, 25(6): 280288
[3]Silveman N ,Maniatis T .NF-ΚB signaling pathways inmmammalian and insect innate immunity [J].Genes Dev,2001,15(18):2321-2342
[4] Karin M, Berr-Neriah Y. Phosphorylation meets ubiquitnation: the control of NF-[Kappa]B activity[J].Annu Rev Immunol,2000,18:621-663
[5] 林振和.核因子-κB信号传导途径的调节研究进展[J].国外医学免疫学分册,2004,27(4):234-238
[6] Birbach A, Gold P, Binder BR, et al. Singaling molecules of the NF-κB pathway shuttle institutively between cytoplasm and nucleus [J].J boil Chem, 2002,277(12):10842-10851
[7] Huang TT, Kudo N, Yoshida M, et al. A nuclear export signal in the Ntermina regulatory domain
of IκBα controls cytoplasmic localization of inactive NF-κB/ IκBα complexes [J].Proc Natl Acad
Sci,200,97(3):1014-1019
[8] Malek S,Chen Y,.Huxford T, et al. IκBβ but not IκBα functions as a classical cytoplasmic inhibitor of NF-ΚB dimmers by masking both NF-κβ nuclear localization sequences in resting cells[J].J Biol Chem,2001,276(48):45225-45235
作者单位:150000哈尔滨市胸科医院。