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

崔颖刘守军

【中图分类号】R524【文献标识码】S【文章编号】1005-0515(2011)02-0028-01

NF-κB(nuclearfactorkappaB,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-κB1)、p100/p50(NF-κB2)、p65(RelA)、CRel和RelB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(Relhomologydomain,RHD)。RHD包括核定位信号(nuclearlocalizationsignal,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(transcativationdomain,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

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[7]HuangTT,KudoN,YoshidaM,etal.AnuclearexportsignalintheNterminaregulatorydomainofIκBαcontrolscytoplasmiclocalizationofinactiveNF-κB/IκBαcomplexes[J].ProcNatlAcadSci,200,97(3):1014-1019

[8]MalekS,ChenY,.HuxfordT,etal.IκBβbutnotIκBαfunctionsasaclassicalcytoplasmicinhibitorofNF-ΚBdimmersbymaskingbothNF-κβnuclearlocalizationsequencesinrestingcells[J].JBiolChem,2001,276(48):45225-45235

作者单位:150000哈尔滨市胸科医院