转录因子 NF- 的核内活性调控

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转录因子的特异性结合和对基因表达的调控机制研究

转录因子的特异性结合和对基因表达的调控机制研究

转录因子的特异性结合和对基因表达的调控机制研究转录因子是一类可以结合到基因上游区域的DNA序列上,从而调控基因表达的蛋白质分子。

通过结合到DNA上,转录因子可以影响基因的转录和翻译过程,从而影响细胞的几乎所有生理过程。

作为基因表达的主要调节因子之一,转录因子特异性结合和调控机制的研究已经成为了生命科学的重要研究方向之一。

一、转录因子的结合特异性生物体含有数以万计的基因,每个基因的功能对生物体健康及繁殖都至关重要。

如果每个细胞都表达所有基因,那么会导致混乱,不能正常运作。

因此,细胞需要有调控机制来调节不同的基因表达量。

转录因子的结合特异性是转录因子调控机制的基础。

转录因子通过它们所包含的DNA结合域识别和结合到基因上游区域的DNA序列。

DNA结合域是转录因子特异性结合的关键组成部分。

DNA序列中特定的碱基序列特异性地定向转录因子的结合。

转录因子- DNA结合要素(TEFs)序列的模式信号就具体表征了一类特定的DNA结合域。

不同的结合域结构剪裁不同的基因序列。

例如,核因子kappa B(NF-kB)是一种转录因子,含有一个保守的DNA结合域,该域特异性识别并结合到GGGACTTTCCDNA序列上。

因此,NF-kB在基因结构中只能特异性调控这个特异性DNA序列上的基因。

此外,转录因子与TEFs之间的特异性相互作用也是转录因子结合特异性的重要因素。

显然,与TEFs松散的相互作用与与其紧密的相互作用不同。

由于转录因子与TEFs之间的非共价交互作用,其特异性结合进一步增强。

这种相互作用包括电子云偶极矩、静电相互作用、氢键、疏水作用等。

二、转录因子调节机制转录因子是基因表达调节的主要机制之一。

一旦转录因子与TEFs之间发生特异性结合,就会导致基因表达的调节。

转录因子对基因表达调控的机制有以下几种。

1. 转录激活激活是转录因子对基因表达调节的常用方式。

转录激活是通过复杂机制实现的。

通常,结合转录因子与RNA聚合酶相互作用,启动RNA聚合酶与泛素共轭连接的酶结合从而开始从DNA上复制DNA为RNA,即转录RNA。

转录因子对基因表达的调控作用

转录因子对基因表达的调控作用

转录因子对基因表达的调控作用基因是生物体内存储遗传信息的单位,一个基因在不同的细胞和组织中可能会表现出不同的特性,这是由基因表达调控机制所决定的。

转录因子作为一种调控基因表达的重要因素,在维持生物体的正常发育和生理功能方面发挥着重要的作用。

一、转录因子的作用及基本结构转录因子是一种能够结合DNA序列并调节基因表达的蛋白质,它的作用是在DNA基因组中搜索特定序列,并将其感知为信号来控制RNA聚合酶的结合,从而调节基因的转录和表达。

这些序列通常被称为响应元素,它们在基因启动子区域的上游(上游响应元素)或下游(下游响应元素)位置中被发现。

转录因子的结构包括DNA结合域、调控域和其他区域。

DNA结合域是其与DNA特异性结合的关键域。

调控域包括激活域和抑制域,这两个区域可以分别激活或抑制转录。

转录因子还包括其他区域,如互作区域和修饰区域。

二、转录因子对基因表达的调控转录因子对基因表达的调控包括直接和间接的机制。

直接机制是指转录因子与DNA序列结合并在启动子区域内调节基因的转录和表达;间接机制是指转录因子通过调节其他调控因子的表达和功能来间接影响基因表达。

以下是几种典型的转录因子调控机制。

1. 激活型转录因子激活型转录因子对基因表达的调控作用是通过激活RNA聚合酶II的活性来增加基因转录水平。

在转录起始复合物组装期间,激活型转录因子结合到启动子区域上下游的响应元素,并引起RNA聚合酶II的定位和激活。

激活型转录因子常见的激活域包括甲基转移酶域、C-单胺基域和β桥等,通过这些激活域,激活型转录因子可以与染色质上的其它调控因子互作来发挥其调节作用。

2. 抑制型转录因子抑制型转录因子对基因表达的调控作用是通过调节RNA聚合酶的活性来降低基因转录水平。

在细胞中,抑制型转录因子可以通过吞噬激活性转录因子或与其互作来实现抑制效果。

该机制可以协同其他抑制因子密切合作。

3. 转录后控制除了对启动子区域的调控,转录因子还可以参与到mRNA剪切和RNA降解等转录后调控环节中。

nfkb转录因子结合位点

nfkb转录因子结合位点

nfkb转录因子结合位点1.引言1.1 概述概述:NFKB(核因子κB)转录因子是一个广泛存在于许多细胞类型中的关键调控因子。

它在各种生物过程中起着重要的作用,包括免疫应答、炎症反应、细胞增殖和细胞凋亡等。

NFKB转录因子通过结合位点,调控多个靶基因的转录和表达,从而影响细胞的生理和病理过程。

NFKB转录因子的结合位点是DNA序列上的特定区域,其中含有NFKB结合位点序列(NFKB binding site),这些序列通常是GGGRNNYYCC(R为嘌呤,Y为嘧啶,G表示鸟嘌呤或胸腺嘧啶)的保守模式。

NFKB转录因子通过与这些结合位点相互作用,形成复合物,进而调控下游基因的转录。

在细胞内,NFKB转录因子通过NF-κB信号通路的活化而被激活。

此时,NFKB转录因子分子将从细胞质中转位到细胞核中,与特定的DNA 序列结合位点相结合。

这一过程的高效性和特异性是由NFKB转录因子结合位点的特殊序列和NF-κB信号通路的复杂调节机制共同决定的。

通过研究NFKB转录因子结合位点的分布、序列特征和调控机制,我们可以更深入地理解NFKB转录因子的功能和调控网络。

这对于解析疾病发生发展的分子机制、寻找新的治疗靶点以及开发药物具有重要意义。

本文将首先概述NFKB转录因子的基本特征和功能,然后重点介绍NFKB转录因子结合位点的研究进展和相关研究方法。

最后,总结NFKB转录因子结合位点的研究意义,以及进一步研究的前景和建议。

通过全面系统地探讨NFKB转录因子结合位点的特征和调控机制,我们将为深入了解细胞的基因调控网络以及开发相关疾病治疗策略提供有益的参考。

文章结构部分的内容应该介绍整篇文章的结构和组织,让读者对文章的整体框架有一个清晰的了解。

可以按照以下方式来编写1.2文章结构部分的内容:1.2 文章结构本文按照以下结构组织内容:引言:在引言部分,我们将对NFKB转录因子的概念和研究背景进行概述,介绍相关的研究成果和现有的问题。

细胞核内转录因子的调节机制

细胞核内转录因子的调节机制

细胞核内转录因子的调节机制细胞核内转录因子是一类能够影响基因转录的蛋白质分子。

与其他细胞代谢途径相比,转录因子是细胞遗传信息的一个重要媒介。

因此,它的调节与细胞的生理和病理过程有密切关系。

本文将描述细胞核内转录因子的调节机制和其在疾病发生过程中的作用。

第一节:基本概念和分类细胞核内转录因子是一类蛋白质,在细胞核中扮演调节基因转录的关键角色。

转录因子可以结合在DNA序列特定的DNA结合位点上,启动或抑制特定基因的转录。

由于转录因子的结构和种类不同,它们的作用方式也会有所不同。

根据分子结构、组成等特征,转录因子可被分为多种类型,如核转录因子(NFκB)、INK4转录因子、JunFos转录因子,基因增强子、增强子调节子复合体等。

第二节:调节机制转录因子的调节机制包括转录因子的作用和表达水平,以及与其他分子和细胞因素之间的相互作用等。

下面分别从这三个方面来说明细胞核内转录因子的调节机制。

2.1 转录因子的作用转录因子通过与DNA序列特异性结合,促进或抑制基因转录。

它们的作用方式包括激活基因、抑制基因、增强基因、调控基因等。

通过酶促反应,转录因子可以改变染色质构象,使得DNA序列可被RNA聚合酶所访问,进而导致特定mRNA的合成,以及其他生化过程的发生。

2.2 转录因子表达水平的调节转录因子的表达水平影响了其在细胞中的数量和活性。

调节转录因子表达水平的主要方式包括转录后修饰(如剪切、修饰)和翻译后修饰(如磷酸化、甲基化等)。

此外,其他细胞因素也可能通过影响转录因子表达水平来调节基因表达。

2.3 转录因子的相互作用转录因子与其他蛋白质、RNA、组蛋白和DNA互相作用,形成复杂的调节网络。

例如,转录因子与转录因子交互作用可以进一步改变它们的活性,并促进或抑制特定基因的转录。

此外,染色质重塑和DNA拆分同时改变了基因的易位、表达和调节。

第三节:转录因子在疾病中的作用转录因子的异常调节会导致一系列疾病的发生,其中包括癌症、心血管疾病、自身免疫性疾病等。

nf-kb入核免疫荧光检测实验记录

nf-kb入核免疫荧光检测实验记录

nf-kb入核免疫荧光检测实验记录NF-κB是一种转录因子,在细胞内起着重要的调控作用。

为了了解NF-κB的活性和定位,科学家们通常利用免疫荧光检测来进行实验。

下面是一份关于NF-κB入核免疫荧光检测实验的记录,其中不得出现链接。

实验目的:本实验旨在检测细胞中NF-κB的活性和定位,以了解其在细胞核内的转录调控作用。

实验材料和设备:1. 细胞系(例如人类胚胎肾细胞293细胞)。

2. 细胞培养基(例如DMEM)和胚胎牛血清(FBS)。

3. 4% paraformaldehyde(PFA)溶液。

4. PBS缓冲液。

5. 细胞裂解液(例如RIPA缓冲液)。

6. 3% BSA。

7. NF-κB抗体(例如兔抗人NF-κB抗体)。

8. Cy3(荧光标记的次抗体)。

9. 荧光显微镜。

实验步骤:1. 培养细胞系并将其接种到培养皿中。

保存细胞在37°C、5% CO2的环境中培养到合适的浓度。

2. 将培养皿中的培养基抽去,并用PBS缓冲液冲洗细胞3次,每次5分钟。

3. 用4% PFA溶液固定细胞,孵育15分钟。

4. 用PBS缓冲液洗涤细胞3次,每次5分钟。

5. 用3% BSA溶液进行细胞膜的封闭处理,孵育1小时。

6. 使用适当稀释的NF-κB抗体溶液与细胞接触,孵育1小时。

7. 用PBS缓冲液洗涤细胞3次,每次5分钟。

8. 使用Cy3标记的次抗体与细胞接触,孵育30分钟。

9. 用PBS缓冲液洗涤细胞3次,每次5分钟。

10. 在显微镜下观察细胞,并使用合适的荧光标记通道检测Cy3的荧光信号。

实验结果:通过显微镜观察,我们观察到了细胞中NF-κB的荧光信号。

我们发现在核内存在明亮的红色荧光信号,表明NF-κB在核内特定结构中定位。

与此相比,胞质中的荧光信号相对较弱。

讨论:NF-κB作为一个转录因子,在细胞核内参与转录调控。

我们的实验结果表明,NF-κB在细胞核内存在集中的定位,并且与特定的细胞结构相互作用。

这一发现表明NF-κB可能通过与其他转录因子或调控元件结合来调控特定基因的转录。

nf-kb对tnf-α基因转录的调控及和两型tnf-α生学物功能的相互影响

nf-kb对tnf-α基因转录的调控及和两型tnf-α生学物功能的相互影响

l司济医科人学搏L学位论文4NF—KB对TNF—a基因转录的调控及其与两型TNF一Ⅸ生物学功能的相互影响全文摘要/f肿瘤坏死因子一a(tumornecrosisfactor一Ⅸ,TNF—a)是一种具有广泛生物学功能的细胞因子,其基因的表达受核因子一nB(nuclearfactor-K)?rT-NF—KB)的调节。

同时NF—KB又参与TNF一仪介导的生物学作用。

l本课题主要研究NF—KB对LPS诱导人TNF—a基因表达的调节机制及如F—KB在TNF一旺杀瘤效应中的作用.以期阐明二者的相互关系,并为TNF一Ⅱ的临床应用提供理论和实验依据。

一、NF—KB对LPS诱导人TNF一毡基因转录的调节1TNF一Ⅱ启动子及其突变体的构建/为探讨NF—KB对LPS诱导TNF—a基因转录的调节作用,用PCR及基因突变技术,构建了人TNF—a基因启动子一760nt~+89nt的DNA片段(含3个xB结合位点及其它顺式作用元件)与报告基因的重组体PGL—TNF—a/一760一+89,及其它4个突变体,即:①缺失KB。

和KB。

位点的PGL—TNF一“一KB(1…㈨;②缺失三个KB位点的PGL—TNF—a—KB…。

;)。

;③缺失KB,,并用KBa取代KBz位点,即含2个KB。

位点的PGL—TNF—d—KB。

/KBz;④缺失KB,、KB。

,并将KBa位点从一98nt处移位至一52nt处,取代Sp一1位点的PGL—TNF一吐一KBs/Sp—l。

上述5个重组报告基因均经PCR反应、限制性酶切分析和DNA序列测定,证实克隆的TNF一0【启动子及其突变体序列正确01.、2.TNF—a启动子及其突变体对LPS刺激的反应性牌上述5个重组报告基因质粒分别转染HL-60细胞株,观察它们对LPS刺激的反应性。

结果证实:含3个KB位点的野生型TNF一0【启动子可有效启动荧光索酶基因的组成性表达,LPS刺激可使表达的荧光素酶活性明显增高,为基础水平的3.8倍;3个KB位点缺失的重组体则几乎完全丧失对LPS的反应性;缺失KB-和KBz位点,虽然使荧光素酶的基础活性和诱导活性均减少约50%,但诱导倍数仍为3.5;保留原KB3位点,用第二拷贝的KB。

nf-kb入核免疫荧光检测实验记录

nf-kb入核免疫荧光检测实验记录

nf-kb入核免疫荧光检测实验记录NF-κB (核因子-κB) 是一种重要的转录因子家族,参与调控免疫系统、炎症反应、细胞凋亡等生物学过程。

NF-κB的活性可以通过免疫荧光检测方法来研究,下面是一份关于nf-kb入核免疫荧光检测实验记录的参考内容。

一、实验目的:本实验旨在研究细胞中NF-κB的入核情况,了解细胞对外界刺激的响应机制。

二、材料与方法:1. 细胞培养:选取人类肺癌细胞株A549作为实验对象。

细胞培养于DMEM培养基中,含10%胎牛血清并添加1%青霉素/链霉素,37℃,5% CO2下培养至80%的接触抑制度。

2. 荧光抗体:购买荧光标记的NF-κB抗体(例如Alexa Fluor 488标记的NF-κB抗体)。

3. 实验组设置:- 阴性对照组:未刺激的细胞作为阴性对照。

- 阳性对照组:使用某一强刺激剂(例如TNF-α)处理的细胞作为阳性对照。

- 实验组:将感兴趣的刺激剂处理在细胞上。

三、实验步骤:1. 细胞处理:- 细胞解离:使用1x trypsin-EDTA将细胞从培养瓶中溶解,制备单细胞悬浮液。

- 细胞计数:使用细胞计数板对细胞数目进行计数,并调整至相同浓度。

- 细胞培养:将细胞分配至不同的培养皿中,每个培养皿10^6个细胞,培养24小时,以附着于培养皿表面。

2. 干细胞因子处理:- 阳性对照组:向培养皿中加入TNF-α,终浓度为10 ng/mL,处理细胞30分钟。

- 实验组:根据需要的刺激剂处理细胞样本,处理时间根据文献中报道的最佳时间确定。

- 阴性对照组不添加任何刺激剂。

- 处理结束后将培养皿离心收集细胞。

3. 固定与渗透:- 用PBS缓冲液洗涤细胞,并使用4% paraformaldehyde固定细胞,室温孵育15分钟。

- 再次用PBS缓冲液洗涤细胞,重复三次- 用1% Triton X-100渗透细胞膜,室温孵育10分钟。

4. 抗体染色:- 去除 Triton X-100,用PBS洗涤细胞三次。

《硒影响NF-κB通路调节巨噬细胞极化参与桥本甲状腺炎的机制研究》

《硒影响NF-κB通路调节巨噬细胞极化参与桥本甲状腺炎的机制研究》

《硒影响NF-κB通路调节巨噬细胞极化参与桥本甲状腺炎的机制研究》一、引言桥本甲状腺炎(Hashimoto's thyroiditis,HT)是一种常见的自身免疫性甲状腺疾病,其发病机制复杂,涉及免疫系统异常激活和炎症反应的过度表达。

近年来,研究表明微量元素硒(Se)在免疫调节和炎症过程中发挥重要作用。

本篇论文将着重探讨硒对NF-κB通路的影响及其在调节巨噬细胞极化过程中的作用,以及其与桥本甲状腺炎的关联机制。

二、背景介绍硒是一种必需的微量元素,它在人体内发挥着多种生物学功能,包括抗氧化、免疫调节等。

NF-κB是一种重要的转录因子,参与炎症反应和免疫应答的调控。

巨噬细胞是免疫系统中的重要组成部分,其极化状态对炎症反应的进程和结果具有重要影响。

三、硒对NF-κB通路的影响研究表明,硒可以通过抑制NF-κB的活化来减轻炎症反应。

在桥本甲状腺炎患者中,硒的补充可以降低NF-κB的活性,从而减少炎症因子的产生。

这一过程可能通过硒对NF-κB信号通路的抑制作用实现,从而影响下游基因的表达。

四、巨噬细胞的极化与桥本甲状腺炎巨噬细胞在桥本甲状腺炎的发病过程中起着关键作用。

根据极化状态的不同,巨噬细胞可分为M1型(经典活化型)和M2型(替代活化型)。

在桥本甲状腺炎中,M1型巨噬细胞的过度活化是导致炎症反应加剧的重要原因。

而硒的补充可以影响巨噬细胞的极化状态,使其向M2型转化,从而减轻炎症反应。

五、硒影响巨噬细胞极化的机制研究研究表明,硒可以通过影响NF-κB通路的活性来调节巨噬细胞的极化状态。

当NF-κB被激活时,巨噬细胞倾向于向M1型转化;而当NF-κB活性受到抑制时,巨噬细胞则更倾向于向M2型转化。

因此,硒通过抑制NF-κB的活性,可以促使巨噬细胞向M2型转化,从而减轻炎症反应。

六、硒在桥本甲状腺炎治疗中的应用基于六、硒在桥本甲状腺炎治疗中的应用基于六、硒在桥本甲状腺炎治疗中的应用基于上述的机制研究,硒在桥本甲状腺炎的治疗中具有显著的应用价值。

细胞 nf-kb 的极化和易位

细胞 nf-kb 的极化和易位

细胞 nf-kb 的极化和易位随着科技的进步和研究水平的不断提高,人们对细胞内部机制的理解也越来越深入。

其中,细胞内的 nf-kb(核因子κB)在细胞信号传导途径中扮演着重要的角色。

nf-kb 是一种转录因子,可以调控一系列基因的转录,进而影响细胞的生物学功能。

而 nf-kb 的极化和易位则是其在细胞内的一种重要活动形式,本文将从多个角度对细胞 nf-kb 的极化和易位进行深入探讨。

一、细胞 nf-kb 的极化1. 概念:细胞 nf-kb 的极化是指在细胞内的一种空间分布特征,通常表现为 nf-kb 在细胞核和细胞浆中的不均匀分布状态。

细胞 nf-kb 的极化状态对于调控其下游基因的表达具有重要影响。

2. 极化机制:细胞 nf-kb 的极化受到多种因素的调控,包括细胞内外信号通路的调节、细胞内天然特性的影响等。

在细胞内,nf-kb 通过与一系列蛋白质相互作用,形成复合物,并最终在细胞核或细胞浆中发挥作用,从而实现其极化状态的调控。

3. 生物学意义:细胞 nf-kb 的极化状态与许多疾病的发生发展密切相关,包括炎症性疾病、肿瘤等。

深入了解细胞 nf-kb 的极化机制对于疾病的防治具有重要意义。

二、细胞 nf-kb 的易位1. 概念:细胞 nf-kb 的易位是指 nf-kb 在细胞内的一种空间位置转移过程。

通常涉及到细胞核和细胞浆之间的移动及交换。

2. 易位机制:细胞 nf-kb 的易位受到多种信号通路的调节,包括细胞内外环境因素、蛋白质激酶、蛋白酶等的调控。

这些因素可以影响 nf-kb 与其结合蛋白的亲和力,从而促进或抑制 nf-kb 的易位过程。

3. 生物学意义:细胞 nf-kb 的易位在细胞内的信号传导途径中起着重要作用,涉及到细胞内各种生物学过程的调控,如细胞凋亡、免疫应答等。

深入探讨细胞 nf-kb 的易位现象对于揭示细胞内部机制具有重要意义。

细胞 nf-kb 的极化和易位是细胞内的重要生物学活动形式,其深入理解对于疾病的防治和新药研发具有积极意义。

转录因子在免疫系统发育中的调控机制

转录因子在免疫系统发育中的调控机制

转录因子在免疫系统发育中的调控机制转录因子在免疫系统发育中的调控机制是一个复杂而精细的生物学过程,涉及众多分子和信号通路。

以下是根据您提供的文档结构,撰写的关于转录因子在免疫系统发育中调控机制的文章。

一、免疫系统发育概述免疫系统是机体防御外来病原体侵害的重要系统,其发育过程包括先天免疫和适应性免疫两个层面。

转录因子在这一过程中扮演着关键角色,它们通过调控基因的表达,影响免疫细胞的分化、成熟和功能。

1.1 免疫系统的组成免疫系统由多种细胞类型组成,包括巨噬细胞、树突状细胞、B细胞、T细胞等。

这些细胞在免疫系统中发挥着不同的作用,如识别病原体、产生抗体、细胞毒性杀伤等。

1.2 转录因子的作用转录因子是一类能够结合到DNA上,调控基因转录的蛋白质。

在免疫系统发育中,特定的转录因子通过结合到免疫相关基因的启动子或增强子区域,调控这些基因的表达,从而影响免疫细胞的发育和功能。

1.3 免疫系统发育的调控免疫系统的发育是一个高度有序的过程,涉及细胞的增殖、分化和成熟等多个阶段。

转录因子通过精确调控这些过程中的基因表达,确保免疫系统的正常发育和功能。

二、转录因子在免疫细胞发育中的作用转录因子在不同类型的免疫细胞发育中具有不同的功能和作用机制。

2.1 在T细胞发育中的作用T细胞是适应性免疫反应的关键细胞,其发育过程中涉及多个转录因子,如TCF-1、LEF-1、GATA3等。

这些转录因子通过调控T细胞受体的重排、T细胞亚群的分化等过程,影响T细胞的成熟和功能。

2.2 在B细胞发育中的作用B细胞是产生抗体的主要细胞类型,其发育过程中同样受到转录因子的调控。

例如,Pax5是B细胞特异性的转录因子,对B细胞的增殖、分化和抗体类别转换等过程具有重要影响。

2.3 在固有免疫细胞发育中的作用固有免疫细胞,如巨噬细胞和树突状细胞,也在免疫系统发育中发挥重要作用。

转录因子如IRF、NF-κB等在这些细胞的激活、成熟和功能中起着调控作用。

NF-κB的结构和功能

NF-κB的结构和功能

NF-κB的结构和功能 NF-κB为⼀个转录因⼦蛋⽩家族,包括5个亚单位:Rel (cRel)、p65 (RelA, NF-κB3)、RelB和p50(NF-κB1)、p52(NF-κB2)。

p65 、cRel和RelB分含有N端Rel同源区(Rel homology domain, RHD)和C端的反式激活结构域(transactivation domain, TD),在RHD的C末端有⼀个核定位区域(nuclear-localization sequence, NLS),负责与DNA结合、⼆聚体化和和核易位,⽽TD则与转录活化相关。

p50和p52只有RHD⽽缺乏TD,因此,p50和p52同源⼆聚体并不能激活基因转录,⽽是作为⼀种抑制分⼦存在,它们在细胞内通常各⾃以其前体p105和p100的形式存在。

两个亚基形成的同源和/或异源⼆聚体与靶基因上特定的序列(-κB 位点)结合调节基因转录,不同的NF-κB⼆聚体在选择结合序列时可能略有差异,这是NF-κB通过不同的⼆聚体的形式对不同基因的表达进⾏精细调节的⼀种⽅式。

最常见的NF-κB⼆聚体是p65与 p50组成的异⼆聚体。

NF-κB 的抑制单位IκB通过其C末端特定的锚蛋⽩重复序列(ankyrin repeat motif)与NF-κB结合,并覆盖NLS阻⽌NF-κB向细胞核内转移。

在静息的细胞中,NF-κB 和IκB形成复合体,以⽆活性形式存在于胞浆中。

当细胞受细胞外信号刺激后,IκB激酶复合体(IκB kinase, IKK)活化将IκB磷酸化,使NF-κB暴露核定位位点。

游离的NF-κB迅速移位到细胞核,与特异性κB 序列结合,诱导相关基因转录。

参与免疫反应的早期和炎症反应各阶段的许多分⼦都受NF-κB的调控,包括:TNF-α、IL-1β、IL-2、IL-6、IL-8、IL-12、iNOS、COX2、趋化因⼦、粘附分⼦、集落刺激因⼦等。

此外,锌指蛋⽩A20、⾎红素加氧酶-1 (HO-1)等⼀些抗炎和与细胞凋亡有关的分⼦如:肿瘤坏死因⼦受体相关因⼦-1(tumour-necrosis factor receptor associated factor -1,TRAF-1),抗细胞凋亡的蛋⽩-1和-2(inhibitor of apoptosis 1/2 , IAP1/ IAP2),TNF 受体相关因⼦(receptor–associated factors ,TRAF1/TRAF2),Bcl-2 同源体 A1/Bfl-1和 IEX-IL也都受NF-κB的调控。

转录因子在炎症反应中的调控作用

转录因子在炎症反应中的调控作用

转录因子在炎症反应中的调控作用一、转录因子概述转录因子是一类能够调控基因表达的蛋白质分子,它们通过与DNA上的特定序列结合,从而调控基因的转录过程。

转录因子在细胞的生理和病理过程中扮演着重要的角色,尤其是在炎症反应中。

炎症反应是机体对外界刺激或内部损伤的一种防御机制,涉及多种细胞因子、信号通路和转录因子的相互作用。

本文将探讨转录因子在炎症反应中的调控作用,分析其在炎症过程中的关键角色和机制。

1.1 转录因子的基本特性转录因子通常具有特定的DNA结合域,能够识别并结合到基因启动子区域的特定序列上。

这些序列被称为转录因子结合位点,是调控基因表达的关键区域。

转录因子通过与这些位点结合,可以增强或抑制基因的转录,从而调控细胞内的基因表达水平。

1.2 转录因子的分类转录因子可以根据其功能和结构被分为不同的类型。

常见的转录因子包括核因子-κB(NF-κB)、信号转导与转录激活因子(STAT)、AP-1等。

这些转录因子在炎症反应中具有不同的调控作用,能够影响炎症因子的产生和细胞的炎症反应。

二、转录因子在炎症反应中的作用机制炎症反应是一种复杂的生物学过程,涉及多种细胞类型和分子信号。

转录因子在这一过程中发挥着关键的调控作用,通过调节炎症相关基因的表达,影响炎症的发生和发展。

2.1 核因子-κB(NF-κB)的调控作用NF-κB是一类在炎症反应中起核心调控作用的转录因子。

在静息状态下,NF-κB与抑制蛋白IκB结合,被封闭在细胞质中。

当细胞受到炎症刺激时,IκB被磷酸化并降解,释放出NF-κB,使其转移到细胞核中并激活炎症相关基因的表达。

NF-κB能够调控多种炎症因子的产生,如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)等,从而在炎症反应中发挥重要作用。

2.2 信号转导与转录激活因子(STAT)的调控作用STAT是一类通过细胞因子信号通路激活的转录因子。

细胞因子如白细胞介素(ILs)和干扰素(IFNs)通过与其受体结合,激活JAK激酶,进而磷酸化并激活STAT蛋白。

转录因子与转录调控机制研究

转录因子与转录调控机制研究

转录因子与转录调控机制研究转录因子(transcription factor)是影响基因表达的一种重要分子,它们能够结合到基因的启动子区域上,调节基因转录。

研究转录因子及其作用机制,对于深入理解遗传调控及相关疾病的发生发展具有重要意义。

一、转录调控机制的概述在细胞内,基因的转录及翻译过程是由一系列复杂的调控机制来控制的。

其中,转录调控机制是影响基因表达的主要机制之一。

转录调控主要包括两个方面:启动子调控和转录因子调控。

启动子调控从名字上就能看出,它主要是对基因的启动子区域进行调节,以此来影响基因的转录。

基因启动子区域是指基因的转录起始点周围的一段序列,其中包含着各种调节元件(regulatory elements),如转录因子结合位点、增强子(enhancer)等。

启动子调控的主要目的是通过激活或抑制这些调节元件的作用,来调节基因的转录。

另一方面,转录因子调控则主要涉及到转录因子的作用。

转录因子是一种结构特殊的蛋白质,它们能够结合到调节元件上,并与转录物转录酶(RNA polymerase)等其他分子相互作用,共同调节基因的转录。

转录因子的种类非常多,可以分成活性转录因子和沉默转录因子两类,其中活性转录因子包括激动转录因子和抑制转录因子两种。

它们分别能够促进或抑制转录。

二、转录因子的研究历程尽管转录因子的研究开始于20世纪60年代,但只是借助化学物质研究其某些性质,如结构和酶活性。

直到20世纪80年代中期,基因克隆和DNA测序技术的发展,为转录因子的研究提供了重要工具。

同时,利用重组DNA技术,也为转录因子的大量生产提供了便捷手段,从而使得转录因子研究迈上了一个快速发展的道路。

在转录因子的研究中,研究者对其结构、分布、生理功能等方面进行深入的研究。

由于转录因子的种类非常多,因此它们的生理功能也有所不同。

例如,NF-κB (核因子κB)是一种具有重要免疫调节功能的转录因子,它在多种炎症、免疫反应等生理过程中都扮演着重要角色。

慢性肾脏病肾组织炎症信号通路NF—κB的调节机制及中药的干预作用

慢性肾脏病肾组织炎症信号通路NF—κB的调节机制及中药的干预作用

慢性肾脏病肾组织炎症信号通路NF—κB的调节机制及中药的干预作用在慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)的进展过程中肾组织的炎症反应及其相关的组织损伤是导致其进展至终末期肾病的根本原因。

其中,核转录因子(nuclear transcription factor kappa B,NF-κB)信号通路通过调控核内相应靶基因的转录或表达,以及影响炎症介质的合成,诱导炎症反应导致肾脏损害及肾纤维化。

某些单味中药及其提取物(如黄芪、黄芩、银杏叶)以及一些中药复方(如当归补血汤、芪莲汤)可以减轻肾组织NF-κB信号通路引起的炎症损伤,延缓CKD进展。

标签:慢性肾脏病;中药;NF-κB;信号通路2013-06-16研究表明[3],核转录因子(nuclear transcription factor kappa B,NF-κB)信号通路参与肾组织的炎症反应。

很多细胞外刺激,如肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor alpha,TNF-α),转化生长因子(transforming growth factor,TGF)-βl,白介素(interleukin,IL)等炎性细胞因子和炎症介质,通过衔接蛋白最终激活IκB激酶(IκB kinases,IKK)复合物,使IκB磷酸化及降解,然后激活NF-κB,在核内调控相应靶基因的转录或表达,活化的NF-κB又可诱导多种炎症介质,如IL-1α,IL-1β,IL-6,IL-8,TNF-α,单核细胞趋化因子-1(MCP-1)等,诱导炎症反应导致肾脏损害及肾纤维化[4-6]。

据国内外学者报道,某些单味中药及其提取物(如黄芪、黄芩、银杏叶)以及一些中药复方(如当归补血汤、芪莲汤)可以减轻肾组织NF-κB信号通路引起的炎症损伤,延缓CKD进展。

1NF-κB信号通路的组成和信号转导机制研究表明[4,7-8],NF-κB是一种具有多向转录调节作用的核蛋白因子,其与免疫球蛋白κ链基因的增强子κB序列特异性结合,广泛存在于真核细胞内。

nf-κb p65 分子量

nf-κb p65 分子量

nf-κb p65 分子量NF-κB(核因子κB)是影响巨噬细胞、淋巴细胞等免疫细胞活性的一个蛋白质家族。

NF-κB家族的成员包括p65,p50,p52,RelB和c-Rel等,其中p65是最为广泛研究的分子。

NF-κB p65是一种转录因子,其分子量约为65kDa,由Rel家族蛋白和DNA结合而形成核因子。

它能够从细胞质转移到核内,调控多种基因的表达,如炎症因子(IL-1β、TNF-α、IL-6等)和凋亡相关基因(Bcl-2、Bcl-xL等)。

NF-κB p65的激活机制包括经典通路和非经典通路。

在经典通路中,其入口是IKK复合体(IKKα、IKKβ和IKKγ),而在非经典通路中,其入口是NIK和IKKα。

当受到某种外源性或内源性刺激,如生物毒素、氧化应激和细胞因子等,会引起IKK复合体通过磷酸化、泛素化和降解IkB蛋白,从而使p65能够释放并进入核内。

NF-κB p65具有多种生物学功能,如免疫调节、增殖调节、细胞生存、基因转录等。

在免疫调节方面,NF-κB p65能够诱导免疫细胞的分化、成熟和活化,并促进炎症反应、抗菌、抗病毒等免疫防御作用。

在增殖调节方面,NF-κB p65通过调控细胞凋亡和细胞周期,维持细胞增殖和组织再生的平衡。

在细胞生存方面,NF-κB p65能够保护细胞免受环境应激和恶性转化的影响,使其能够存活下去。

在基因转录方面,NF-κB p65能够调控多种溶血性疾病、肿瘤、自身免疫性疾病等的基因表达,从而影响细胞功能与命运。

由于NF-κB p65在炎症、免疫和肿瘤等疾病中发挥着重要作用,研究其调控机制、功能调控及其抑制剂等已成为重要的研究领域。

同时,在药物开发和治疗方面,NF-κB p65也成为一个重要的靶点,有着广泛的临床应用前景。

转录因子与代谢调控的关联性研究

转录因子与代谢调控的关联性研究

转录因子与代谢调控的关联性研究转录因子是一类能够结合到DNA上并调控基因表达的蛋白质。

它们在细胞内扮演着重要的角色,通过调节特定基因的转录过程来响应环境变化和细胞内部的信号。

代谢调控是细胞内一个复杂的生物化学过程,涉及到代谢途径的激活、抑制和平衡。

转录因子与代谢调控之间的关联性是生物学研究的一个重要领域,本文将探讨它们之间的相互作用及其在生物体中的功能。

一、转录因子概述转录因子是细胞核内的一类蛋白质,它们通过特异性结合到基因启动子区域的特定序列上,从而调控下游基因的转录。

转录因子的活性可以受到多种因素的影响,包括细胞内信号分子的结合、翻译后修饰等。

转录因子的分类多种多样,根据其功能和结构特点,可以分为激活因子、抑制因子、通用因子等。

1.1 转录因子的分类转录因子的分类依据其功能和结构特点进行,常见的分类有:- 激活因子:能够增强特定基因的转录活性。

- 抑制因子:能够降低特定基因的转录活性。

- 通用因子:参与多种基因的转录调控过程。

1.2 转录因子的作用机制转录因子的作用机制主要包括以下几个方面:- 直接结合:转录因子通过其DNA结合域直接与DNA上的特定序列结合。

- 间接作用:转录因子通过与其他蛋白质相互作用,间接影响基因的转录。

- 信号传导:转录因子的活性受到细胞内信号传导途径的调控。

二、代谢调控概述代谢调控是细胞内维持代谢平衡的重要机制,涉及到酶活性的调节、代谢物浓度的变化以及代谢途径的激活或抑制。

代谢调控对于细胞的生长、分化和适应环境变化至关重要。

2.1 代谢调控的层面代谢调控可以在多个层面上进行,包括:- 酶活性调节:通过改变酶的活性来调节代谢速率。

- 代谢物浓度调节:通过改变代谢物的浓度来影响代谢途径的活性。

- 代谢途径的激活与抑制:通过调节特定代谢途径的激活或抑制来适应细胞的需求。

2.2 代谢调控的机制代谢调控的机制包括:- 酶的翻译后修饰:如磷酸化、泛素化等。

- 代谢物的反馈抑制:代谢产物对代谢途径的负反馈调节。

nf-κb概念

nf-κb概念

nf-κb概念NFκB(核因子-κB)是一种转录因子家族,它在哺乳动物中起着重要的调节免疫、炎症和细胞生存等多种生物过程的作用。

它的命名源自于它最早被发现与细胞核内DNA结合的能力和其作用于κB顺式作为转录启动子的TATA盒之前位置。

NFκB家族成员包括NFκB p50(也称为NFκB1),NFκB p52(也称为NFκB2),RelA(也称为p65),RelB和c-Rel等。

它们的结构上具有保守的N端DNA结合区域(RHD)和不同的C端调控区域。

NFκB蛋白的活性状况主要由IκB(核转录因子κB抑制子)蛋白的介导调控,其中IκBα和IκBβ是两种主要的IκB族蛋白。

NFκB在正常细胞中处于不活跃状态,由IκB蛋白系列与其结合形成复合物,阻止其进入细胞核并与DNA结合。

当细胞受到刺激,如细胞内外的炎症信号、病毒感染、氧化损伤等,IκB蛋白会被特定酶如IκB激酶(IKK)磷酸化和降解,使其失去对NFκB的抑制作用,从而使NFκB能够进入细胞核与DNA结合,启动下游基因的转录。

激活的NFκB可调控各种重要的基因,包括炎症因子(如细胞因子TNF-α、IL-1β,趋化因子CXCL8等)、免疫相关基因(如IFNγ、IL-2等)以及凋亡抑制基因(如Bcl-2、Bcl-xL等)。

因此,NFκB在免疫和炎症反应中起着重要作用。

它能够激活抗原呈递细胞、调控T细胞的增殖和分化、促进免疫反应等,从而对机体的免疫系统起到调节作用。

然而,NFκB活化也与炎症、肿瘤发生和发展密切相关。

在某些疾病的发生和发展过程中,NFκB可被非正常激活,导致炎症反应的持续性,促进肿瘤细胞增殖和侵袭,并抑制细胞凋亡。

因此,NFκB被认为是许多炎症性疾病和肿瘤的治疗靶点。

目前,研究人员通过多种方法来探索调控NFκB活性的机制。

例如,通过研究I κB蛋白的后翻译修饰(如磷酸化、泛素化等)和降解途径,以及IKK蛋白的磷酸化调控机制,可以深入了解NFκB的激活过程和调控机制。

nf-kb入核免疫荧光检测实验记录

nf-kb入核免疫荧光检测实验记录

nf-kb入核免疫荧光检测实验记录NF-κB (核因子 kappa B) 是一种转录因子,广泛参与细胞核内的转录调控。

为了研究NF-κB的活性及其在细胞中的调控机制,科研人员通常使用免疫荧光检测技术。

下面是一份关于NF-κB入核免疫荧光检测实验的记录及相关参考内容。

实验目的:了解NF-κB的活性及其在细胞中的定位和调控机制。

实验步骤:1. 细胞培养:在培养皿中培养细胞系(如人类肺癌细胞系A549),培养条件为37°C、5% CO2的细胞培养箱中,使用适当的培养基(如DMEM)和10% FBS。

2. 细胞刺激:将细胞培养至80%的浓度后,加入适当的刺激剂,如TNF-α或IL-1β,在特定的时间点进行刺激(如1小时,6小时或24小时)。

3. 固定细胞:使用4% paraformaldehyde固定细胞,通常在室温下固定15-20分钟。

4. 渗透化:将PBS含0.1% Triton X-100加入固定的细胞中,室温下渗透化10分钟。

5. 阻断非特异性结合:使用5%牛血清白蛋白(BSA)或3%牛血清和0.3% Triton X-100的PBS溶液阻断非特异性结合,室温下孵育1小时。

6. 免疫染色:使用特异性抗体(如抗-NF-κB)孵育细胞,通常在4°C下孵育过夜。

7. 清洗:使用PBS洗涤细胞,通常洗涤三次,每次约5分钟。

8. 二抗染色:使用荧光标记的二级抗体(如荧光标记的抗兔IgG)孵育细胞,通常在室温下孵育1小时。

9. 清洗:使用PBS洗涤细胞,通常洗涤三次,每次约5分钟。

10. 染色:使用荧光染料,如DAPI,将细胞核染色,通常在室温下孵育10分钟。

11. 显微镜观察:将试片置于显微镜波长合适的镜头下观察,并拍摄荧光图像。

结果与讨论:本实验通过NF-κB的免疫荧光检测技术检测到了细胞中的NF-κB的定位和活性。

NF-κB主要存在于细胞浆中,并在细胞外刺激后转移到细胞核中,因此在未受刺激时,细胞核中应该没有或很少有NF-κB的荧光信号。

转录因子筛选及其调控机制分析

转录因子筛选及其调控机制分析

转录因子筛选及其调控机制分析转录因子是一类重要的调节蛋白质,它们能够直接或间接地调节基因的表达,从而影响生物体的生长发育、代谢、免疫等各个方面。

因此,在生物学、医学等领域中,研究转录因子的筛选与调控机制是非常重要的课题。

一、转录因子的筛选方法通过计算机预测和实验筛选的方式,科研人员可以获得大量的转录因子信息。

其中,计算机预测主要基于转录因子序列的保守性、结构特征和功能区域“指纹”等信息,以及推导出的与某个基因或生理过程相关的可能参与转录调节的转录因子家族。

实验筛选分为高通量技术和低通量技术。

高通量技术如基因芯片,可以同时检测数万个转录因子的表达水平,以及它们与目标基因的调控关系。

低通量技术如荧光素酶报告基因和酵母双杂交技术,可以通过DNA连接和融合实验的方式,判断两个蛋白质之间的相互作用和调节关系,从而筛选出参与特定生理过程的转录因子。

二、转录因子调控机制的研究转录因子能够通过多种机制对基因表达进行调控,包括直接结合DNA、与其他蛋白质形成复合物等方式。

不同类型的转录因子分别作用于调节不同的基因,而且它们之间也存在互相作用的复杂调控网络。

目前,研究人员已经对许多转录因子的调控机制进行了详细的研究,其中最典型的是转录因子NF-κB。

NF-κB是一组由五个蛋白质构成的复合物,它们能够激活很多与免疫应答有关的基因。

研究发现,NF-κB的调节是通过其反式调节因子IκB的作用来实现的。

当IκB被降解后,NF-κB可以与DNA结合从而激活基因。

除此之外,转录因子的调控也与表观遗传修饰有着密切的关联。

表观遗传修饰主要指染色质上的化学修饰和染色质构象的变化。

这些变化能够直接或间接地影响转录因子结合DNA的能力,从而进一步影响基因表达调控的效果。

例如,DNA甲基化可以阻碍转录因子的结合,而组蛋白去乙酰化则可以减弱染色质的紧密程度,有利于转录因子与DNA结合。

因此,表观遗传修饰也是影响转录因子调控机制的一个重要因素。

转录因子的调控功能与分子机制

转录因子的调控功能与分子机制

转录因子的调控功能与分子机制转录因子是指生物体内的一种具有特殊功能的蛋白质,主要存在于细胞核内,是基因表达调控中极为重要的一环。

它能够与DNA相互作用,从而影响基因的转录水平,调控着细胞的生长、分化和发育等生命过程。

本文将从转录因子的分类、功能及分子结构入手,详细分析转录因子调控基因表达的分子机制。

一、转录因子的分类据统计,在人类体内,约有2000多种转录因子。

根据其结构和功能特点等,可将转录因子分为家族和超家族两类。

家族由同源的蛋白质所组成,其结构相似,功能相关。

超家族则是一个大型的有关基因调控的转录因子超集合。

家族的转录因子在调节基因表达方面起到了重要的作用。

它们具有相似的结构特征,其中包括高度保守的DNA结合域(DBD)以及较为变化的激活域或者抑制域。

这些结构特征使得这些转录因子能够选择性地结合到基因位点上,进而对其进行调控。

例如,家族的核因子NF-κB,是调控免疫系统和炎症反应的非常重要的转录因子家族。

而家族的ERs(雌激素受体)则是调控雌激素水平和细胞周期的关键因素。

二、转录因子的功能1. 激活基因表达转录因子通过与基因启动子区域(位于基因的5'端)上的特异性转录因子结合,激活基因的转录水平。

激活转录因子的结合位点,需要与一些共刺激因素(如转录辅助因子、组蛋白修饰酶等)共同作用,以实现细胞的生长、分化和发育等生命过程。

例如,转录因子MyoD能够激活肌肉细胞的基因表达,导致肌肉细胞的增加;而NF-κB则能够激活一些与免疫反应有关的基因,在人体免疫反应中起着很重要的作用。

2. 抑制基因表达部分转录因子的作用则是抑制基因的表达。

例如,p53(一种肿瘤抑制基因)和c-Myc(一种致癌基因)在肿瘤的发生中都发挥着重要的抑制功能。

3. 选择性剪接调控选择性剪接是指一种在基因转录后过程中,通过切割mRNA不同区域,使其在翻译时产生不同蛋白质的方法。

转录因子通过调节选择性剪接,可以选择产生不同功能相异的蛋白质,从而对细胞的功能进行精确的调控。

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摘要 NF-κB 家族蛋白是一类在免疫、炎症、发育和肿瘤的发生发展中具有至关重要作用 的转录因子。因此, 它在细胞核内的活性受到了复杂而严密的调控。本文综合近年来的研究成果, 描述了 NF-κB 转录因子与 DNA 之间动态结合的过程, 以及相互选择的关系; 总结了组蛋白修饰以 及 NF-κB转录因子自身翻译后修饰对于NF-κB 转录活性的影响; 列举了对于NF-κB活性起到正调 控作用的共激活因子和负调控作用的共抑制因子; 最后还描述了 NF-κB 在核内被降解的过程。
Fig.1 Nuclear action of NF-κB is tightly controlled Upon stimulus, the I-κBs inhibitor proteins are quickly degraded by the proteasome and NF-κB dimers translocate from the cytoplasm into the nucleus. Then NF-κB dimers interact with the promoters of downstream genes and lead to their trancription. In the process, the activity of NF-κB dimers is regulated by several ways such as post-translational modification by other enzymes. Also, certain proteins called coactivators and corepressors will be recruited into the transcriptonal complex and change the activity of NF-κB dimers. Besides, the modification status of the histones nearby can influece the transactivation efficiency of NF-κB dimers. In addition, NF-κB dimers can be degraded via the ubiquitination pathway in the nucleus.
聚体能够激活转录, 而p50和p52缺少转录激活区, 它 们形成的二聚体能够抑制靶基因的转录。
关于NF-κB家族蛋白如何被激活从胞质进入核 内, 一般认为有两条途径。经典途径中, p65/p50 组 成的异源二聚体由于结合了 NF -κB 抑制蛋白 α (IκBα)而不能入核, 当刺激发生后, 信号传递到 IκB 激酶复合物(IκB kinase complex), IKKα/β/γ 的 IKKβ 亚基, 使之磷酸化 IκBα32 和 36 位的丝氨酸, 磷酸化 的IκBα被泛素化(ubiquitination)进而被26S蛋白酶体 降解, 使得 NF-κB 复合物的 NLS暴露出来, 能够入核 并在核内发挥转录功能[5]。多种刺激如细菌, 病毒以 及多种细胞因子可以激活这条经典通路。另一条非 经典通路只与特定的 NF-κB 激活相关。能够激活这 条通路的包括 TNF 超家族(TNF superfamily)的 B 细 胞活化因子(B cell activating factor, BAFF)和 CD40L, 以及淋巴毒素 β (lymphotoxin-beta, LTβ)和病毒蛋 白 Tax 等。它们通过激活 NF-κB 诱导激酶(NF-κB inducing kinase, NIK)和IKKα, 使之磷酸化p100, 从而 导致 p100 被泛素化并降解成 p52。与经典通路不同 的是, 这条通路主要通过RelB/p52复合物来行使转录 功能[6]。
NF-κB/Rel家族有五个成员: p65 (RelA), RelB, cRel, p50/p105 (NF-κB1)和 p52/p100 (NF-κB2) [3]。所 有NF-κB/Rel家族成员的N端都含有一个高度保守的 由 300 个氨基酸组成的 Rel 同源区(Rel homology domain, RHD)。RHD 结构域负责形成二聚体, 结合 DNA 以及与 IκBs 的结合, 同时它还含有核定位序列 (nuclear localization signal, NLS),介导活化的NF-κB进 入核内行使功能。p65 (RelA)、RelB、c-Rel 的 C 端 含有转录激活结构域(transactivation domain,TAD)。这 些 TADs 可以和多种基本转录因子(basal transcription apparatus)相互作用, 其中包括 TATA 序列结合蛋白 (TATA-binding protein, TBP)、转录因子IIB (transcription factor IIB,TFIIB)和 p300/CBP 转录共刺激因子。只 有 p65 (RelA)、RelB、C-Rel 参与形成的 NF-κB 二
3 组蛋白修饰对NF-κB活性的调节
NF-κB 入核之后, 能够调节成百种抗感染因子等 等。这些基因在表达的时间序列上是有区别的。 如 IκBα、MnSOD、MIP-2 等会被快速诱导出来, 而 Rantes、MCP-1、IL-6 等的诱导需要一定的时 间。Saccani 等[11]的研究为这种时序性调节提供了 解释。他们发现, IκBα 等早期基因的启动子早在外 来刺激之前就已经被充分乙酰化, 因此当 NF-κB 二 聚体入核之后便很容易结合道这些启动子上。而 Rantes等的启动子需要在外界刺激的影响下, 组蛋白 逐渐被乙酰化, 从而改变构型, 使得NF-κB二聚体结 合上去。
关键词 NF-κB; 核内调控; 组蛋白修饰; 翻译后修饰; 共转录因子
核因子κB (nuclear factor-κB, NF-κB)是一类转录 因子, 在体内各种类型细胞中普遍存在, 因其在 1986 年最初发现时可与免疫球蛋白的κ链基因结合而被命 名为 NF-κB [1]。它在免疫、炎症、发育及肿瘤的 发生中都发挥至关重要的作用。它的失调与许多免 疫疾病以及一些癌症直接相关, 在风湿性关节炎 (rheumatoid arthritis, RA)、哮喘(asthma)、慢性肠 炎(chronic enteritis)的病人的病灶部位通常会观察到 高表达的活化的 NF-κB [2]。此外在急性淋巴母细胞 白血病(acute lymphoblastic leukaemia, ALL)、前列 腺癌(prostatic cancer, PC)以及卵巢癌(ovarian cancer) 中都发现了 NF-κB 的组成性激活[3,4]。
1 NF-κB与DNA的动态结合
体外实验证实, NF-κB 二聚体和 κB 位点之间存 在着很强的亲和力, 结合常数为 10−13 到 10−10 mol/L, 高于其他大多数转录因子(结合常数为 10−9 mol/L)。 NF-κB二聚体和κB位点在体外组成的复合物的半衰 期为45 min, 并且这种复合物的稳定性可以被其他转 录因子及结构蛋白加固, 例如干扰素β增强子复合物
(IFNβ enhanceosome)在体外可以稳定存在达 10 h。 但体内的情况是否与之类似呢。Bosisio 等[7]通
过光脱色荧光恢复(fluorescence recovery after photobleaching, FRAP)的方法发现, 核质中的 NF-κB 分子的运动性强于结合与目的基因启动子上的NF-κB 分子, 这说明体内NF-κB分子和启动子存在着高亲和 力的结合, 这种结合机会可以招募其他转录因子和基 本转录复合物, 使得转录开始进行。但是这种结合 并不是持久的, 用光脱色荧光损失(fluorescence loss in photobleaching, FLIP)的方法测量出 NF-κB 和目标 DNA 序列结合的时间最多只能持续 30 s。并且, 结 合于DNA上的NF-κB和核质中的NF-κB之间存在着 动态的平衡。突变实验证实, 如果核质 NF-κB 的降
当细胞处于静息状态时, NF-κB 处于细胞质中; 一旦细胞被相关刺激激活, NF-κB就会转移到细胞核 内行使功能, 作为开关调控各种下游基因的转录水
* 通讯作者。 Tel: 021-54921185, E-mail: cwang01@
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· 特约综述 ·
平。近些年来, NF-κB 家族蛋白在细胞核内的行 为成了新一轮的研究热点。下文总结近年来的一 些研究进展, 大致描述了NF-κB在核内与DNA结合 的动力学过程以及在此过程中受到的种种调控机制 (图 1)。
楼希文等: 转录因子 NF-κB 的核内活性调控
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解过程被阻止, 那么由此引起的核质中NF-κB浓度的 增加会使得 NF-κB 和 DNA 的结合力加强[7]。因此, 在体内, 增强子也许并不是通常所料想的一个稳定的 蛋白复合物, 而是一个多蛋白参与的高度动态并且受 到核质精密调控的复合物。
有报道在病毒感染细胞的时候, NF-κB被激活入 核之后并不马上结合到 IFNβ 增强子复合物上, 而是 结合到两个(或许更多)分别位于 9 号和 21 号染色体 上的快速易达的位点, 然后, 通过染色体之间的相互 作用, 这两个位点上的NF-κB被传递到另一条染色体 上的 IFNβ 增强子复合物上[8]。这种情况发生的几率 约为20%, 这就解释了病毒感染初期在整个群体中表 达 IFNβ 的细胞只占一部分的现象。
对于启动子对于二聚体选择的严格程度和启动 子序列之间的关系, 目前的研究还没有明确解答。 但是, 有证据表明二聚体选择和启动子序列存在着相 关性。当 NF-κB 二聚体入核后, 会结合到众多下游 基因的启动子的 κB 序列上。这些众多的 NF-κB 结 合位点之间表现出高度的序列相似性, 但都有或多或 少的差异。而对于同一个基因来说, κB 序列是高度 保守的。Leung 等[10]在研究中交换了不同基因的 κB 序列, 发现特异的序列决定了对NF-κB二聚体以及共 转录因子的选择。
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