1、文獻(xiàn)綜述,NF-B信號(hào)通路,主要內(nèi)容,背景介紹 IKK復(fù)合物的上游信號(hào) IB激酶的結(jié)構(gòu)和激活方式 IB蛋白的作用 NF-B的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié),一.背景介紹,1. NF-B信號(hào)通路 2. NF-B家族 3. IB蛋白家族 4. IB激酶復(fù)合物 NF-B信號(hào)通路激活對(duì)腫瘤發(fā)生 發(fā)展的影響,背景1,NF-B信號(hào)通路,最基本的NF-B信號(hào)通路，包括受體和受體近端信號(hào)銜接蛋白， IB激酶復(fù)合物， IB蛋白和NF-B二聚體。 當(dāng)細(xì)胞受到各種胞內(nèi)外刺激后，IB激酶被激活，從而導(dǎo)致IB蛋白磷酸化，泛素化，然后IB蛋白被降解， NF-B二聚體得到釋放。然后NF-B二聚體通過(guò)各種翻譯后的修飾作用而被進(jìn)一步激活，并轉(zhuǎn)移到細(xì)

2、胞核中。在細(xì)胞核里，它與目的基因結(jié)合，以促進(jìn)目的基因的轉(zhuǎn)錄。,NF-B經(jīng)典和非經(jīng)典通路,NF-B的 經(jīng)典信號(hào)通路和非經(jīng)典信號(hào)通路的主要區(qū)別就在于： 在NF-B的 經(jīng)典信號(hào)通路中， IB蛋白的降解使NF-B二聚體得到釋放。 而在NF-B非經(jīng)典信號(hào)通路中，則是通過(guò)P100到P52的加工處理，使信號(hào)通路激活。,NF-B家族,背景2,NF-B家族由P50、P52、P65、c-Rel和RelB五個(gè)成員組成。它們分別由NFKB1, NFKB2, RELA, REL和RELB基因進(jìn)行編碼。 它們都具有一個(gè)N端Rel同源結(jié)構(gòu)域（RHD），負(fù)責(zé)其與DNA結(jié)合以及二聚化。 另外,在P65、c-Rel和RelB中，

3、存在著轉(zhuǎn)錄激活區(qū)域TAD，對(duì)基因表達(dá)起正向調(diào)節(jié)的作用。 P50和P52不存在轉(zhuǎn)錄激活區(qū)域，它們的同型二聚體可以抑制轉(zhuǎn)錄。,NF-B二聚體的存在方式,NF-B二聚體與IB蛋白結(jié)合 NF-B二聚體與DNA結(jié)合 NF-B二聚體結(jié)構(gòu) 氨基末端為免疫球蛋白相似區(qū)域，對(duì)某一種形式的B位點(diǎn)具有選擇性。 C-末端疏水區(qū)域提供NF-B各亞基之間的連接。,一般， NF-B是以二聚體的形式存在的，而它的二聚體又有兩種存在方式。,背景3,IB蛋白家族,IB蛋白家族包括七個(gè)成員：IB、IB、 IB 、IB、Bcl-3、p100和p105 。 作用：在細(xì)胞質(zhì)中與NF-B二聚體結(jié)合，并對(duì)信號(hào)應(yīng)答具有重要作用。 IB蛋白的結(jié)

4、構(gòu)特點(diǎn)：存在錨蛋白重復(fù)區(qū)域（即多個(gè)緊密相連的鉤狀重復(fù)序列，每個(gè)重復(fù)序列含有33個(gè)氨基酸 ）。,背景4,IB激酶復(fù)合物,IKK/IKK1 (CHUK) IKK/IKK2(IKBKB) 調(diào)節(jié)亞基 NEMO 在特定的NF-B 信號(hào)通路中，IKK和IKK是選擇性需求的。,背景5,NF-B信號(hào)通路激活 對(duì)腫瘤發(fā)生發(fā)展的影響,1. NF-B信號(hào)通路激活對(duì)腫瘤發(fā)生發(fā)展的促進(jìn)作用。 NF-B 所致的GADD45和（生長(zhǎng)抑制DNA損傷基因）聯(lián)合表達(dá)下調(diào)是很多腫瘤細(xì)胞逃逸凋亡機(jī)制的關(guān)鍵步驟。 NF-B 還可上調(diào)CyclinD1（CCNDI） 等基因的表達(dá), 促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)。 NF-B 激活對(duì)腫瘤的轉(zhuǎn)移具有明顯的促進(jìn)

5、作用。 2.NF- B信號(hào)通路激活對(duì)腫瘤發(fā)生發(fā)展的抑制作用。 RelA(p65) 亞基在p53- 介導(dǎo)的凋亡過(guò)程中具有重要作用,很多胞外刺激信號(hào)都可以引起NF-B 信號(hào)通路的激活,如：促炎癥細(xì)胞因子TNF-、白介素IL-1 ,細(xì)菌脂多糖(LPS) ,T 細(xì)胞及B 細(xì)胞有絲分裂原,病毒雙鏈RNA 以及各種物理和化學(xué)壓力等。雖然這些胞外刺激所產(chǎn)生的胞內(nèi)早期信號(hào)途徑各不相同，但一般認(rèn)為,大多數(shù)此類(lèi)胞外刺激起始的信號(hào)傳遞反應(yīng)將最終激活I(lǐng)KK復(fù)合物。在這個(gè)傳遞過(guò)程中，銜接蛋白起著重要的作用。,二. IKK復(fù)合物的上游信號(hào),在很多NF-B信號(hào)通路中，許多的信號(hào)中間物都是共有的，特別是IKK復(fù)合物的上游信號(hào)

6、。不同的信號(hào)通路可利用一些共有的信號(hào)元件激活和抑制通路。 TRAFsTNF受體相關(guān)因子 IKK復(fù)合物的上游信號(hào)銜接蛋白 RIPs受體作用蛋白 TAK1TGF-激活性激酶1 IKK復(fù)合物的激酶 NIKNF-B誘導(dǎo)激酶,1. TRAFsTNF受體相關(guān)因子, TNF受體相關(guān)因子TRAFs家族成員是一大類(lèi)胞內(nèi)接頭蛋白，能直接或間接與多種TNF 和IL-1/Toll-like 受體家族成員結(jié)合。介導(dǎo)多種下游信號(hào)通路的信號(hào)傳導(dǎo) ，其中包括NF-B 信號(hào)通路。從而影響細(xì)胞的生存、增殖、分化和死亡，并參與多個(gè)生物學(xué)過(guò)程的調(diào)控。 在幾乎所用的NF-B信號(hào)通路中， TRAFs都是關(guān)鍵的信號(hào)中間 物。 TRAF蛋白

7、家族： TRAF蛋白家族一共有7個(gè)成員，分別是TRAF1、 TRAF2、 TRAF3、TRAF4、 TRAF5、 TRAF6、 TRAF7。,TRAF蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)上具有很高的同源性，同源性一般大于30%，其特征性的結(jié)構(gòu)是所有成員在羧基端都有一個(gè)C-末端TRAF結(jié)構(gòu)域，即包括一個(gè)卷曲螺旋結(jié)構(gòu)，介導(dǎo)同型和異型蛋白之間的相互作用。 另外，TRAF2-7的N-末端存在一個(gè)RING指結(jié)構(gòu)，其可以作為E3泛素連接酶起作用，即將泛素轉(zhuǎn)移到目的蛋白上。RING 指結(jié)構(gòu)后還有5 到7 個(gè)鋅指結(jié)構(gòu)域,TRAF蛋白的結(jié)構(gòu),TRAFS的功能,1,通過(guò)TRADD，TRAF2和 TNF-的受體TNFR1結(jié)合，向下傳遞信號(hào)

8、，激活I(lǐng)KK。在此過(guò)程中，其RING指區(qū)域作為E3連接酶是必須的。但是其具體作用機(jī)制還需要深入研究。 在TNFR1信號(hào)通路中，單一的敲除TRAF2或TRAF5， NF-B信號(hào)通路的激活仍會(huì)出現(xiàn)。但是雙敲除TRAF2和TRAF5，則會(huì)造成 NF-B信號(hào)通路中，IKK復(fù)合物的激活出現(xiàn)缺陷。因此，在TNFR1信號(hào)通路中，需要TRAF2和TRAF5的共同作用。,在Toll-likeIL-1信號(hào)通路中， TRAF6可與受體復(fù)合物發(fā)生作用，激活I(lǐng)KK。但是， TRAF6的E3連接酶作用機(jī)制也是需要進(jìn)一步證明的。 因此，在NF-B信號(hào)通路中， TRAF2、TRAF5和TRAF6在激活I(lǐng)KK復(fù)合物方面起著重要

9、的作用。,2,另外， TRAF蛋白家族成員中， TRAF3也是較廣泛的研究成員。 TRAF3是既可以介導(dǎo)NF-B經(jīng)典信號(hào)通路，也可以介導(dǎo)非經(jīng)典信號(hào)通路。在經(jīng)典信號(hào)通路中， 其可以與受體直接作用激活I(lǐng)KK復(fù)合物。而在非經(jīng)典信號(hào)通路中， TRAF3通過(guò)NIK（NF-B誘導(dǎo)激酶）激活I(lǐng)KK，從而激活信號(hào)通路。 在一些情況下， TRAF3可以誘導(dǎo)NIK的泛素化和降解，抑制信號(hào)通路的激活。但是這時(shí)候，其他 TRAF家族成員可以介導(dǎo)TRAF3的降解，結(jié)果造成NIK的積累和活化，促進(jìn)非經(jīng)典信號(hào)通路正向激活。 因此，不管在經(jīng)典還是非經(jīng)典信號(hào)通路中， TRAF蛋白在誘導(dǎo)IKK激活方面發(fā)揮著很重要的作用。,2.

10、RIPs受體作用蛋白, RIPs是經(jīng)典N(xiāo)F-B信號(hào)途徑中的關(guān)鍵的銜接蛋白。 RIPs既可以通過(guò)蛋白結(jié)合區(qū)域直接作用于信號(hào)通路的上游，也可以通過(guò)與NEMO結(jié)合激活I(lǐng)KK復(fù)合物。并且，在大多數(shù)的TRAF依賴(lài)型信號(hào)通路中， RIPs都被牽涉其中。 RIP蛋白家族一共有7個(gè)成員，分別為RIP1-7。 RIP蛋白的結(jié)構(gòu)特征是：都具有保守的絲氨酸/蘇氨酸激酶區(qū)域。,RIP1, RIP1具有一個(gè)死亡結(jié)構(gòu)域，可以介導(dǎo)其他銜接蛋白和受體的死亡結(jié)構(gòu)域之間的相互作用。 RIP1不僅可以招募IKK復(fù)合物，其更重要的作用是激活I(lǐng)KK復(fù)合物。 RIP1激酶區(qū)域?qū)KK的激活并不是必需的，一般的作用是集合一個(gè)信號(hào)復(fù)合物元件

11、，通過(guò)NEMO的寡聚化，和IKK的自磷酸化，誘導(dǎo)IKK復(fù)合物的激活。 RIP1只出現(xiàn)在NF-B經(jīng)典信號(hào)通路中，而對(duì)于CD40或LTR介導(dǎo)的非經(jīng)典信號(hào)通路中是不需要RIP1的。,RIP2, RIP2包括一個(gè)C-末端半胱天冬酶活性和招募區(qū)域（CARD），可介導(dǎo)受體和銜接蛋白之間的相互作用。這個(gè)CARD區(qū)域，也使RIP2在一個(gè)特殊的NF-B信號(hào)通路中起著重要的作用，即抗原受體信號(hào)通路。在抗原受體信號(hào)通路中，有著顯著的CARDS作用，由于，BCL10和CARD11屬于CARD包含蛋白，在抗原受體信號(hào)通路中對(duì)于激活I(lǐng)KK有著決定性的作用。這個(gè)信號(hào)通路是需要RIP2。同樣，細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)識(shí)別受體NOD-LRR

12、家族成員也屬于CARD包含蛋白，也需要RIP2來(lái)激活I(lǐng)KK。 與RIP1相似， RIP2的激酶區(qū)域?qū)KK的激活也不是必需的， 在NF-B經(jīng)典信號(hào)通路中， RIP2與TAK1和TRAFS作用，直接誘導(dǎo)NEMO的泛素化，和下游信號(hào)通路激活。,RIP3 在NF-B信號(hào)通路中， RIP3由于和RIP1具有同型作用基序 （RHIM），所以與RIP1具有同等功能。但是在信號(hào)通路中， RIP3的重要性遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上RIP1，因?yàn)楫?dāng)RIP3缺失時(shí)，大多數(shù)的NF-B信號(hào)通路是正常的。在特殊情況下， RIP3可能影響和阻礙RIP1誘導(dǎo)的NF-B信號(hào)通路的激活。 RIP蛋白總結(jié)： RIP1（作為一個(gè)死亡結(jié)構(gòu)域和NEM

13、O的銜接蛋白）與RIP2（作為一個(gè)CARD到NEMO的銜接蛋白），在一些NF-B經(jīng)典信號(hào)通路中扮演著類(lèi)似的角色。 通過(guò)與NEMO結(jié)合，RIP蛋白招募IKK復(fù)合物。通過(guò)NEMO的寡聚化或泛素化依賴(lài)機(jī)制直接介導(dǎo)IKK復(fù)合物的激活。,3. TAK1/NIKTGF-激活性激酶1/ NF-B誘導(dǎo)激酶,TAK1和NIK作為IKK激酶出現(xiàn)在NF-B信號(hào)通路中。其中，在經(jīng)典信號(hào)通路中， TAK1被涉及。而在非經(jīng)典信號(hào)通路中， NIK有誘導(dǎo)IKK激活和P100磷酸化的作用。 TAK1 TAK1一般在RIP蛋白激活I(lǐng)KK的信號(hào)通路中（例如：抗原受體和NOD-LRR信號(hào)通路），都要被涉及。但是其作用機(jī)制并不明確。主

14、要表現(xiàn)在： 在不同的經(jīng)典信號(hào)通路中， TAK1的基因被敲除， NF-B信號(hào)通路的激活會(huì)出現(xiàn)不同程度的缺陷。 TAK1是否作為一個(gè)IKK-K直接或通過(guò)一個(gè)媒介激酶（如：MEKK3）介導(dǎo)IKK的激活，這是不清楚的。 通過(guò)許多相同的信號(hào)中間物，LTR介導(dǎo)的IKK的激活是不需要TAK1的。 因此，對(duì)于TAK1的作用機(jī)制我們還需要更深入的研究。,NIK, 在RIP蛋白缺失的情況下， NIK主要負(fù)責(zé)激活NF-B的非經(jīng)典信號(hào)通路。 NIK可直接磷酸化，激活I(lǐng)KK。 NIK受到結(jié)合的TRAF蛋白，CIAP1和CIAP2（E3連接酶）的調(diào)節(jié)，當(dāng)TRAF蛋白，CIAP1和CIAP2發(fā)生降解時(shí)，可導(dǎo)致NIK的積累和

15、IKK的激活。 小結(jié) 在NF-B非經(jīng)典信號(hào)通路中，TRAF和NIK可以不通過(guò)NEMO，充分激活I(lǐng)KK，從而使信號(hào)通路激活。 在NF-B經(jīng)典信號(hào)通路中， TRAF和RIP蛋白，和TAK1都是必需的。,對(duì)于NF-B信號(hào)通路的激活，IKK是非常重要的。因此，了解IKK活性的調(diào)節(jié)已經(jīng)成為掌握NF-B信號(hào)通路激活的核心。 1. IKK復(fù)合物 2. IKK的激活 3. IKK的酶作用底物,三.IB激酶的結(jié)構(gòu)和激活方式,1.IKK復(fù)合物,IKK（又稱(chēng)IKK1），85kD IKK（又稱(chēng)IKK2），87kD NEMO（又稱(chēng)IKK），48kD,具有較高的序列同源性和相似的結(jié)構(gòu)。 在N-末端均含有蛋白激酶區(qū),靠近中

16、間區(qū)域的亮氨酸拉鏈區(qū)(LZ) 及螺旋-環(huán)-螺旋(HLH),包括大段的卷曲螺旋(coiled-coil) 及靠近C-末端的亮氨酸拉鏈區(qū),雖然一些實(shí)驗(yàn)證明在IKK復(fù)合物中，可能會(huì)含有一些其他成分，,如IKK關(guān)聯(lián)蛋白1( IKKAP1) 、促分裂原活化蛋白激酶1 (MEKK1) 、NF-B 誘導(dǎo)激酶(NIK) 及調(diào)節(jié)蛋白IKAP 等，但是需要進(jìn)一步的證明。,IKK復(fù)合物的組成：,IKK復(fù)合物各組分的作用,IKK：在經(jīng)典的NF-B信號(hào)途徑中， IKK并不是必需的。 它在NF-B 受體活化因子( receptoractivator of NF- B ,RANK) 引起NF-B 活化轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑及NF-B 活

17、化 變更途徑中是必需的。IKK的缺失可導(dǎo)致許多發(fā)育 上的缺陷。 IKK：IKK是促炎癥反應(yīng)因子刺激誘導(dǎo)NF-B 的激活的主 要激酶。IKK缺陷的細(xì)胞對(duì)TNF和IL-1 等刺激不會(huì) 引起NF-B 的活化。IKK的活化是避免因局部缺血或 充血引起嚴(yán)重炎癥反應(yīng)而導(dǎo)致多組織功能喪失所必需的。 NEMO：在經(jīng)典的NF-B信號(hào)通路中， NEMO是必需的。 NEMO 可能通過(guò)與IKK和IKK的直接作用而介導(dǎo)IKK復(fù)合物的 組裝, 并且還能促進(jìn)IB 蛋白與IKK激酶復(fù)合物的相互作 用。,IKK復(fù)合物的組裝,IKK、 IKK和 NEMO共同組成了IKK復(fù)合物(NEMO2IKK1IKK1)2。 IKK和 IKK可

18、通過(guò)亮氨酸拉鏈區(qū)域形成二聚體，即IKK：IKK異型二聚體。其實(shí)IKK和 IKK也具有其同型二聚體，但是在正常情況下很難存在。 通過(guò)IKKC-末端的NBD區(qū)域，IKK和 IKK可與NEMO結(jié)合，結(jié)合的部位是第一個(gè)卷曲螺旋結(jié)構(gòu)的47-80殘基。其中， IKK與NEMO結(jié)合的親和力要高于IKK。,雖然， IKK復(fù)合物的核心構(gòu)成只包括IKK/ IKK/ NEMO，但是其中還有兩個(gè)很重要的特征需要我們注意： 激酶伴侶蛋白HSP-90/Cdc37。研究證明，伴侶蛋白HSP-90是與IKK復(fù)合物結(jié)合的，同時(shí)伴侶蛋白HSP-90的抑制物會(huì)抑制IKK復(fù)合物的激活，因此，可以說(shuō)IKK復(fù)合物的激活是需要HSP-90

19、的。由于HSP-90還與NF-B信號(hào)通路中的其他激酶結(jié)合，Cdc37已經(jīng)漸漸取代了HSP-90在IKK復(fù)合物的激活中發(fā)揮作用。 ELKS（轉(zhuǎn)錄激活因子ETS樣蛋白）。其作為一個(gè)IKK復(fù)合物的調(diào)節(jié)成分。但是其對(duì)IKK復(fù)合物的重要性還需要進(jìn)一步證明。,2.IKK的激活,IKK復(fù)合物的激活首先是需要IKK亞基的T環(huán)絲氨酸的磷酸化。但是目前這種磷酸化的機(jī)制并不明確。其中，IKK的磷酸化位點(diǎn)是絲氨酸177和181， IKK的磷酸化位點(diǎn)是絲氨酸176和180。另外，激活的T環(huán)絲氨酸如果突變成谷氨酸則會(huì)產(chǎn)生IKK激活，而突變成丙氨酸則會(huì)取消信號(hào)應(yīng)答。 IKK復(fù)合物的激活中一個(gè)普遍的元素是：對(duì)TRAF家族成員

20、的需要和誘導(dǎo)TRAF的寡聚化從而向下傳遞信號(hào)。這說(shuō)明信號(hào)復(fù)合物的集合對(duì)于IKK的激活的重要性。 NEMO的C-末端區(qū)域介導(dǎo)IKK的激活。被RIP1介導(dǎo)的NEMO的可誘導(dǎo)的寡聚化被認(rèn)為可以激活I(lǐng)KK，并且這一點(diǎn)已經(jīng)得到了證明。 但是，根據(jù)以上的發(fā)現(xiàn)，我們并不能得到IKK激活的具體機(jī)制。,IKK激活需要的條件,最近的一些發(fā)現(xiàn)為我們?cè)谘芯縄KK的激活的機(jī)制上提供了線(xiàn)索： ,在 酵母中，野生型的IKK表達(dá)的激酶活性被NEMO的共表達(dá)所提高，而那些T環(huán)被突變成谷氨酸的IKK，其活性也很高，但是其活性不會(huì)隨著NEMO 的共表達(dá)發(fā)生變化。,說(shuō)明：IKK的激酶活性被NEMO所提高，是通過(guò)IKK的T環(huán)磷酸化促進(jìn)

21、而發(fā)生的。,研究發(fā)現(xiàn)，反式自磷酸化作為NEMO和IKK的一種本能的高次結(jié)構(gòu)構(gòu)成結(jié)果而發(fā)生，其展開(kāi)的分子量近似激活的IKK。,說(shuō)明：反式自磷酸化可能是IKK激活的主要機(jī)制。,IKK的NBD區(qū)域的絲氨酸殘基的磷酸化，可以抑制IKK的活性，和阻止通過(guò)與NEMO的共表達(dá)而發(fā)揮作用的IKK活性的增加。,說(shuō)明：NBD/NEMO之間的作用對(duì)于NEMO介導(dǎo)的IKK激活很重要。,IKK激活機(jī)制的探索,因此，我們可以知道在IKK激活中，反式自磷酸化是主要的作用機(jī)制。,IKK激活途徑可能是一個(gè)反饋調(diào)節(jié)的重要機(jī)制。接受刺激后，NEMO與IKK的結(jié)合區(qū)域被磷酸化，磷酸化位點(diǎn)為絲氨酸68。這個(gè)磷酸化可誘導(dǎo)NEMO二聚體的

22、分離，和阻礙IKK與NEMO之間的相互作用，從而終止信號(hào)通路。這種構(gòu)象的變化可被伴侶分子HSP-90或IKK復(fù)合物的磷酸化酶所識(shí)別，通過(guò)HSP-90或者NEMO在絲氨酸68的脫磷酸化的作用，可以使IKK復(fù)合物恢復(fù)活性。 根據(jù)以上的研究發(fā)現(xiàn)，IKK的激活模型被提出。（見(jiàn)下頁(yè)）,IKK激活的反饋調(diào)節(jié),IKK的激活模型,1.在靜息狀態(tài)下，(NEMO2IKK1IKK1)復(fù)合物中，IKKs通過(guò)與NEMO相互作用而被抑制。 2.在有刺激物的情況下，NEMO結(jié)合一個(gè)RIP蛋白（NEMO泛素化），使IKK的蛋白激酶區(qū)域暴露，誘導(dǎo)T環(huán)絲氨酸殘基的反式自磷酸化或者由IKK-K磷酸化T環(huán)絲氨酸殘基。 3.被激活的I

23、KK可磷酸化下游的酶作用底物（如IB s），從而激活NF-B信號(hào)通路。 被激活的IKK還可磷酸化IKK的絲氨酸740和NEMO的絲氨酸68,使得NEMO二聚體與IKK的分離,阻止激酶的反復(fù)激活。 4. Cdc37/HSP-90（伴侶分子）和 PP2A/PP2C（磷酸化酶）可以介導(dǎo)IKK復(fù)合物的重組。,小結(jié),在NF-B信號(hào)通路中，寡聚化的出現(xiàn)是一個(gè)共有的主題。 TRAF蛋白的寡聚化使其可以順利向NF-B信號(hào)通路下游傳遞信號(hào)。 RIP蛋白的寡聚化在NF-B經(jīng)典信號(hào)通路中是必需的。其與NEMO相互作用誘導(dǎo)IKK復(fù)合物的積聚。 NEMO的寡聚化/泛素化在激活NF-B信號(hào)通路中也是很重要的。 同時(shí)，NE

24、MO的泛素化在DNA損傷反應(yīng)中也很重要。, 一個(gè)復(fù)雜的NF-B信號(hào)通路中，對(duì)于IKK的激活，是需要上游信號(hào)元件的寡聚化和泛素化。 但是，在非經(jīng)典信號(hào)通路中，RIP介導(dǎo)的NEMO的寡聚化不會(huì)發(fā)生，IKK是通過(guò)NIKS直接介導(dǎo)T環(huán)磷酸化所激活的。IKK對(duì)于NEMO的低親和力也促使NIK進(jìn)入IKK的T環(huán)發(fā)揮作用，而不是IKK。 IKK的激活是一個(gè)短暫事件，其從屬于反饋調(diào)節(jié)機(jī)制。 多數(shù)的反饋調(diào)節(jié)機(jī)制作用于上游信號(hào)元件，其中作用最顯著的是脫泛素化酶A20和CYLD。 IKK的C-末端NBD的磷酸化也是一種重要的反饋調(diào)節(jié)環(huán)的元件。 蛋白磷酸酶2A（PP2A），也可以通過(guò)轉(zhuǎn)移T環(huán)磷酸化來(lái)阻礙IKK的激活。,

25、3.IKK的酶作用底物, 自由的IB家族成員： IKK、IKK可磷酸化IB絲氨酸32、36和 IB的絲氨酸19、23。其中，作為IKK的酶作用底物， IB要優(yōu)于IB。大多數(shù)情況下，IB降解速度比IB慢。 IKK可以磷酸化P100的絲氨酸672。 與NF-B結(jié)合的IB： 是一種更好的IKK的酶作用底物。,IB蛋白的主要作用是掩蓋NF-B的核定位信號(hào)，阻止其入核，及其與DNA的結(jié)合，使NF-B以非活化形式存在于細(xì)胞的胞質(zhì)中 。因此，對(duì)于研究NF-B信號(hào)通路來(lái)說(shuō)， IB蛋白的研究很重要。 典型的IB蛋白IB, IB和IB 前體IB蛋白p100 和 p105 非典型的IB蛋白IB 和 Bcl-3,四.

26、IB蛋白的作用,IB IB IB,1.典型的IB蛋白,三種經(jīng)典的IB蛋白，它們有其各自唯一的功能特征。另外，在應(yīng)激反應(yīng)引起的經(jīng)典N(xiāo)F-B信號(hào)通路中，這三種類(lèi)型的IB蛋白都是必需的。,在三種經(jīng)典的IB蛋白中，IB是NF-B活化過(guò)程中最強(qiáng)的負(fù)反饋因子,保證NF-B 活化的迅速發(fā)生和關(guān)閉;而IB和IB則能緩沖系統(tǒng)活化的波動(dòng)趨勢(shì)從而使NF-B 保持一個(gè)相對(duì)較長(zhǎng)的響應(yīng)時(shí)間。 IB、IB專(zhuān)一性抑制含有RelA和c-Rel的二聚體。,IB蛋白家族最廣泛的研究成員：IB,IB是IB蛋白家族最經(jīng)典的成員。 在NF-B信號(hào)通路中， IB可以與最普遍的NF-B二聚體P65：P50結(jié)合，防止其入核及與DNA結(jié)合。因此

27、，在IB缺失的情況下，已激活的NF-B信號(hào)通路的終止是顯著推遲的。 IB與P65:P50異源二聚體結(jié)合后，只掩飾P65的核定位序列（NLS），而P50的NLS則暴露。P50的NLS與IB的核導(dǎo)出序列（NES）結(jié)合，使IB與NF-B二聚體的復(fù)合物在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核之 間穿梭運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)經(jīng)典信號(hào)通路激活的時(shí)候， IB迅速降解，釋放出多個(gè)NF-B二聚體。 在非經(jīng)典信號(hào)通路中， IB一般不是必需的。,IB和IB, IB的表達(dá)最初是在造血細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的，與IB相比，其降解和再合成具有明顯的延遲現(xiàn)象。它的降解依賴(lài)于IKK復(fù)合物，它的表達(dá)受到NF-B的調(diào)節(jié)。 IB的功能目前還沒(méi)有確定，它的缺失并不能顯著影響NF-

28、B信號(hào)通路。最近的研究表明， IB可能在細(xì)胞核中起調(diào)節(jié)NF-B二聚體與B位點(diǎn)結(jié)合的作用。但是這一結(jié)果需要進(jìn)一步驗(yàn)證。,2.前體IB蛋白p100 和 p105,p105 p105作為一個(gè)IB蛋白，可以被已激活的IKK復(fù)合物誘導(dǎo)降解。 p105通過(guò)20s蛋白酶體加工處理后形成p50，在此過(guò)程中，發(fā)生在翻譯階段。不需要SCF -TRCP。 另外， p105基因3端也可以編碼一個(gè)獨(dú)立的調(diào)節(jié)因子IB。,SCF復(fù)合物（ Skp1、Cdc53/Cullin和F-box蛋白質(zhì)）是泛素-蛋白酶系E3中的組成之一。-TRCP（-transducin repeat-containing protein，轉(zhuǎn)導(dǎo)重復(fù)相容

29、蛋白）作為F盒蛋白的一員，特異識(shí)別磷酸化的IB和-catenin，介導(dǎo)后者經(jīng)泛素-蛋白酶復(fù)合體途徑降解。,p100, p100主要出現(xiàn)在非經(jīng)典通路中，在其加工過(guò)程中需要IKK和 SCF -TRCP，最后被降解成p52 。因此，p100加工處理成p52的過(guò)程是一個(gè)包括磷酸化和泛素化的受調(diào)控的過(guò)程。 p100是RelB的唯一調(diào)節(jié)因子，因?yàn)榘琑elB的NF-B二聚體只結(jié)合p100。 p100也可以作為傳統(tǒng)的IB蛋白，調(diào)節(jié)p65包含的IKK下游復(fù)合物的活性。同時(shí)，其也可以限制p65的NF-B活性，起反饋調(diào)節(jié)的作用。 因此， p100可以對(duì)NF-B的活性有正向和反向的調(diào)節(jié)。,因此， p100對(duì)于NF-

30、B信號(hào)通路的調(diào)節(jié)是很重要的。 P100具有選擇性調(diào)節(jié)特殊的NF-B復(fù)合物的功能。 p100作為IB蛋白，在特殊的NF-B信號(hào)通路的下游區(qū)域發(fā)揮作用。 p100具有特殊NF-B二聚體的基礎(chǔ)活性的調(diào)節(jié)功能。,P100加工處理成p52的過(guò)程,P100： RelB異源二聚體,IKK,SCF -TRCP,導(dǎo)致P100的泛素化,使P100磷酸化，磷酸化位點(diǎn):絲氨酸866、870、872,形成P52：RelB異源二聚體，從而激活NF-B信號(hào)通路。,3.非典型的IB蛋白IB 和 Bcl-3,Bcl-3 Bcl-3伴隨著p50和p52構(gòu)成的同型和異型二聚體在細(xì)胞核中被發(fā)現(xiàn) 的。 p50同型二聚體可以與目標(biāo)DNA

31、的B位點(diǎn)結(jié)合，從而抑制NF-B 信號(hào)通路。Bcl-3有兩種作用方式：可以通過(guò)從B位點(diǎn)轉(zhuǎn)移p50同型二聚體的方式，介導(dǎo)轉(zhuǎn)錄抑制物的釋放， B位點(diǎn)暴露，從而激活NF-B 信號(hào)通路。 也可以穩(wěn)定p50同型二聚體，和阻止p65、p50或者其它含有TAD的二聚體進(jìn)入B位點(diǎn)的方式，抑制信號(hào)通路。 Cyclin D1是一種Bcl-3調(diào)節(jié)基因。 去泛素化酶CYLD，可以通過(guò)阻止Bcl-3在細(xì)胞核積累，及其與p50，p52同型二聚體的共激活作用，來(lái)反向調(diào)節(jié)Bcl-3功能。 Bcl-3也可以通過(guò)在正?；蛘甙┘?xì)胞中增強(qiáng)Hdm2基因的表達(dá)，來(lái)調(diào)節(jié)p53。,IB, IB與Bcl-3較為相似，與其他的IB蛋白只有較弱的同

32、源性。 IB在IL-1 和 TLR4誘導(dǎo)的NF-B反應(yīng)中表達(dá)上調(diào)，并且其表達(dá)主要集中在細(xì)胞核中。 NF-B激活的通路中， IB可以被誘導(dǎo)表達(dá)。其一旦表達(dá)，會(huì)直接和p50同型二聚體結(jié)合?？梢哉f(shuō)， IB是作為p50同型二聚體的一個(gè)共激活因子起作用的。 IB也可以反向調(diào)節(jié)包含p65的NF-B復(fù)合物。 因此，可以說(shuō)， IB也可以選擇性的抑制和激活NF-B信號(hào)通路。,小結(jié),通過(guò)對(duì)IB蛋白的深入討論，我們感覺(jué)，僅僅把IB蛋白作為NF-B信號(hào)通路的抑制因子已經(jīng)不太恰當(dāng)了，因?yàn)镮B蛋白也可以作為NF-B信號(hào)通路的輔助因素，選擇性的與各種NF-B二聚體發(fā)生作用。尤其是非典型的IB蛋白，這種作用更加明顯。 所以說(shuō)

33、，對(duì)于經(jīng)典的IB蛋白的作用主要是與NF-B二聚體結(jié)合，阻止其入核，與DNA結(jié)合，從而抑制NF-B信號(hào)通路。而對(duì)于非典型的IB蛋白來(lái)說(shuō)，其可以選擇性的激活或者抑制NF-B信號(hào)通路。,隨著NF-B信號(hào)通路的深入研究，人們漸漸將重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到NF-B的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)是怎么樣開(kāi)始和終止的。 1. 共激活因子的調(diào)節(jié) 2. NF-B信號(hào)通路的終止,五.NF-B的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)作用,1.共激活因子的調(diào)節(jié),現(xiàn)以P65：P50為例，來(lái)說(shuō)明NF-B的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)。 NF-B轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)中的激酶： PKA（蛋白激酶A），存在在一個(gè)帶有細(xì)胞溶質(zhì)NF-B： IB的復(fù)合物中，隨著IB的降解，其在細(xì)胞質(zhì)中磷酸化P65，磷酸化位點(diǎn)是絲氨酸276。這

34、個(gè)磷酸化可以促進(jìn)P65和轉(zhuǎn)錄輔助激活因子CBP（-cAMP反應(yīng)元件結(jié)合蛋白）/P300的相互作用。 MSK1和MSK2（分裂素和壓力激活激酶 ），可在細(xì)胞核中磷酸化P65的絲氨酸276. MSK1、MSK2與PKA享有共同的酶作用底物，即特異性的P65。但是其具體作用機(jī)制還需要進(jìn)一步證明。,P65的磷酸化調(diào)節(jié), PKA在細(xì)胞質(zhì)中磷酸化P65的絲氨酸276。 MSK1和MSK2在細(xì)胞核中磷酸化P65的絲氨酸276。 IKK和IKK可磷酸化P65的絲氨酸536。 P65的絲氨酸529可以被CK2（蛋白激酶）誘導(dǎo)磷酸化。 PKC能磷酸化P65的絲氨酸311。 由此看來(lái)， P65的磷酸化位點(diǎn)主要發(fā)生在

35、兩個(gè)區(qū)域：一個(gè)是RHD的二聚體化的功能域（包括絲氨酸276和311），一個(gè)是C-末端TAD區(qū)域（包括絲氨酸529和536）。 這些磷酸化中的每一種都可能有助于通過(guò)誘導(dǎo)構(gòu)象變化促進(jìn)CBP/P300與P65的結(jié)合。從而完成P65的激活。,P65的乙酰化調(diào)節(jié),P65的乙?；l(fā)生在細(xì)胞核中，可能被CBP/P300和結(jié)合的HATS（組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶 ）誘導(dǎo)，乙?；奈稽c(diǎn)是P65的賴(lài)氨酸310。P65的乙?；蛊浜虸B的結(jié)合作用大大減弱，促進(jìn)轉(zhuǎn)錄活性。但是其在核內(nèi)可以被HADC3（組蛋白去乙酰化酶）脫去乙?；瑥亩龠M(jìn)P65和IB的有效結(jié)合，形成的復(fù)合物在CRMI（核質(zhì)運(yùn)輸?shù)鞍祝┑膮f(xié)助下被排出核外，終止轉(zhuǎn)錄活性。 因此，P65的乙?；稍鰪?qiáng)目的基因轉(zhuǎn)錄活性。,P65的乙酰化需要兩個(gè)基本條件：, P65的磷酸化對(duì)于賴(lài)氨酸310的乙?；潜匦璧摹?絲氨酸276磷酸化的缺乏或過(guò)表達(dá)具有催化活性的PKAC，會(huì)阻礙賴(lài)氨酸310的乙?；?。 絲氨酸536的磷酸化也可以顯著增加賴(lài)氨酸310的乙?；?。 IKK通過(guò)SMRT的磷酸化促進(jìn)賴(lài)氨酸310乙?；?，導(dǎo)致HDAC3從SMRT輔阻礙物復(fù)合物的轉(zhuǎn)移。 另外， IKK