IκB激酶(IKK)结构与功能研究进展

真核细胞核转录因子Rel/NF·κB家族广泛存在于从昆虫至人类细胞中,参与细胞的分化、发育、凋亡、黏附及炎症反应。通常NF·κB与其抑制蛋白IκB结合以无活性的方式滞留于胞浆,当多种外部信号作用于细胞时,活化的NF·κB进入细胞核内发挥其功能。目前,对NF·κB激活的信号传导机制已基本明确,IκB激酶(IκB Kinase,IKK)在其中起重要作用,本文综述了近年来对IKK结构、功能及其调控的最新进展。     

IkB激酶(IKK)结构与功能研究进展

真核细胞核转录因子Rel/NF·κB家族广泛存在于从昆虫至人类细胞中，参与细胞的分化、发育、凋亡、黏附及炎症反应。通常NF·κB与其抑制蛋白IκB结合以无活性的方式滞留于胞浆，当多种外部信号作用于细胞时，活化的NF·κB进入细胞核内发挥其功能。目前，对NF·κB激活的信号传导机制已基本明确，IκB激酶(IκB Kinase，IKK)在其中起重要作用，本文综述了近年来对IKK结构、功能及其调控的最新进展。     

IKKα的研究进展

IκB激酶(IKK复合体)是NF-κB信号转导途径成员之一,包括3个亚基:催化亚基IKKα、IKKβ和调节亚基IKKγ。无刺激时,NF-κB与抑制蛋白IκB家族的一个成员结合,或者与无活性前体(如p100)结合而以无活性形式存在。在外界信号如TNF-α或淋巴毒素β等刺激下,经过复杂的信号转导,IKK复合体被激活,导致IκB和(或)p100发生磷酸化,结果NF-κB被释放出来,进入细胞核内激活靶基因。最新研究发现在TNF-α刺激下,IKKα可直接进入细胞核内,通过催化组蛋白H3磷酸化进而激活特定NF-κB应答基因的表达。IKKα是首次发现的信号转导途径中直接进入细胞核内调节基因表达的上游成分,为NF-κB信号转导途径的研究开辟了新的道路。     

PI3K激活NF-κB信号通路保护中子辐射致IEC-6细胞损伤

中子属于高传能线密度电离辐射,能产生比κ射线更为严重的放射损伤,肠上皮对中子辐射高度敏感,迄今未见有关中子辐射致肠上皮细胞损伤中PI3K对NF-κB信号通路调控的研究报道.本研究旨在探讨中子照射后肠上皮细胞中PI3K对NF-κB信号通路的调控及其在中子辐射致肠上皮细胞损伤中的作用.选取肠上皮细胞系-6（intestinal epithelial cell No.6,IEC-6）进行传代培养,随机分为对照组、4Gy中子照射组和4Gy中子照射＋LY294002处理组,照射组和LY294002处理组细胞采用4Gy中子均匀照射,LY294002处理组细胞在照前24h给予终浓度为10κmol/L的LY294002,各组于照射后6和24h采用MTT比色法、流式细胞术和免疫印迹（Western blot）方法检测IEC-6细胞增殖活力、凋亡与坏死率以及NF-κB信号通路相关分子NF-κB（p65）,IKKκ和IκBκ的表达变化.研究发现,4Gy中子照射后6和24h,IEC-6细胞增殖活力下降,凋亡和坏死率增加;应用LY294002后IEC-6细胞增殖活力较照射组明显下降,IEC-6细胞凋亡和坏死率较照射组增加.4Gy中子照射后6和24h,IEC-6细胞NF-κB（p65）和IKKκ表达升高,IκBκ表达降低;应用LY294002后NF-κB（p65）和IKKκ表达降低,IκBκ表达升高,表明4Gy中子照射可引起IEC-6细胞增殖活力下降,凋亡和坏死率增加;PI3K可激活NF-κB信号通路,对中子辐射IEC-6细胞损伤发挥保护作用.     

热休克蛋白27在转移潜能不同人肝癌细胞系中的表达及机制研究

利用不同转移潜能肝癌细胞系探讨热休克蛋白27(HSP27)参与肝癌细胞转移潜能形成的可能分子机制.细胞免疫荧光技术、RT-PCR和免疫印迹技术显示,HSP27在转移潜能不同的肝癌细胞Hep3B、MHCC97L和MHCC97H中定位于细胞浆,亦可见于细胞核,HSP27 mRNA和蛋白质的表达水平与肝癌细胞转移潜能呈正相关.高转移潜能肝癌细胞系MHCC97H的HSP27 RNA干扰试验结果显示,HSP27 RNA干扰后MHCC97H的侵袭(MHCC97H组:21.36±2.92;对照RNAi组:19.88±2.23;RNAi组:11.40±2.05)、运动能力(MHCC97H组:26.35±3.29;对照RNAi组:24.43±3.17;RNAi组:10.92±2.27)明显减弱,细胞凋亡显著增加(MHCC97H组:15.12%;对照RNAi组:17.56%;RNAi组:27.64%).同时进行信号转导基因芯片检测发现,HSP27干扰后核因子κB(NF-κB)通路抑制,并且免疫印迹显示细胞核内活化的NF-κBp65减少,细胞内磷酸化IκBα降低.另外,免疫共沉淀检测发现,在肝癌细胞内HSP27可与IKKβ、IκBα共沉淀,且在HSP27RNA干扰后IKKβ与IKKα结合能力下降.这些结果提示,HSP27可能通过参与细胞内NF-κB通路的激活,影响细胞凋亡和细胞运动,在肝癌细胞侵袭转移过程中发挥作用.     

IκB激酶的结构及其三个亚基相关功能

IκB激酶(IKK)在核因子κB(NF-κB)的活化过程中起着重要的催化调节作用.在以往的研究中,主要关注IKKβ催化亚基在NF-κB活化过程中的催化作用,对于IKKα催化亚基和调节亚基IKKγ/NEMO的了解甚少,但近几年的研究发现这三个亚基在NF-κB的活化过程中发挥不同的作用.由于NF-κB与人体免疫、应激以及细胞凋亡等活动密切相关,因此研究启动NF-κB活化过程的关键酶是十分必要的,为临床治疗提供了一定的理论依据.本文简述IKKα、IKKβ和IKKγ/NEMO三个亚基的基本结构特征及其在NF-κB活化过程中的功能和一些其它的特殊调节作用.     

MyD88抑制乙型肝炎病毒复制依赖活化NF-κB信号通路

目的 研究髓样细胞分化蛋白(MyD88)抗乙型肝炎病毒(HBV)效应的作用机制。方法 构建MyD88的截短突变体,获得核因子kappa B(NF-κB)超抑制剂IkBa-SR或者NF-κB信号通路激活剂IKKα/IKKβ的表达质粒,分别与HBV复制型质粒瞬时转染Huh7细胞,检测细胞上清液中HBeAg,HBsAg的表达以及胞质中HBV复制中间体DNA的含量,并以NF-κB依赖的荧光素酶报道系统检测它们活化NF-κB的程度。结果 MyD88全长蛋白和2个截短突变体M(1-151)、M(151-296)活化NF-κB的程度与其抑制HBV蛋白以及复制中间体DNA合成的能力相一致。与空载相比,表达NF-κB信号通路激活剂IKKα/IKKβ的质粒共同瞬转细胞后,转染MyD88和HBV表达质粒的细胞中NF-κB的通路明显活化,同时HBV core蛋白的合成显著降低;而NF-κB的超抑制剂IκBα-SR共同瞬转的细胞中core蛋白的表达量显著增加,检测细胞培养上清液中HBeAg和HBsAg及胞质中HBV复制中间体DNA的合成,得到相似结果。结论 NF-κB信号通路的活化在MyD88抑制HBV复制中发挥了关键作用     

NF-κB与肿瘤发生及药物筛选

NF-κB是一类能特异性地识别结合DNA的Rel类蛋白质二聚体转录因子。在静息细胞中 ,NF-κB与抑制性蛋白IκBs结合形成复合物 ,并被滞留于细胞质中而处于非活化状态 ;当细胞受到各种胞内外刺激时 ,IκBs被迅速地降解 ,NF-κB得以释放并进入细胞核 ,从而发挥其转录调节功能。NF-κB通过调控众多靶基因的转录表达而在免疫、炎症反应、细胞增殖与凋亡及肿瘤发生等许多生理学过程中发挥重要作用。介绍了NF-κB活化的调控机制 ,并对NF-κB信号通路在肿瘤发生等相关过程及其在药物筛选中的作用进行了探讨。     

遍在蛋白调节NF-кB信号转导通路的研究进展

NF-κB信号通路参与了多种基因的转录调控和很多重要的生理和病理过程。遍在蛋白在其中的不同的阶段发挥了不同的作用。一方面通过遍在蛋白化IκB,促使其被26S蛋白酶体识别而降解,从而释放出NF-κB进入核内,调控相应基因的表达;另一方面通过遍在蛋白化TRAF6来激活TAKI,然后进一步活化IKK。后一种途径为了解NF-κB信号通路的调控提供了新的线索,并为遍在蛋白功能的研究开辟了新的方向。     

遍在蛋白调节NF-κB信号转导通路的研究进展

NF-κB信号通路参与了多种基因的转录调控和很多重要的生理和病理过程.遍在蛋白在其中的不同的阶段发挥了不同的作用.一方面通过遍在蛋白化IκB,促使其被26S蛋白酶体识别而降解,从而释放出NF-κB进入核内,调控相应基因的表达;另一方面通过遍在蛋白化TRAF6来激活TAK1,然后进一步活化IKK.后一种途径为了解NF-κB信号通路的调控提供了新的线索,并为遍在蛋白功能的研究开辟了新的方向.     

三基序蛋白27的生理意义及其在肿瘤发生发展中的作用

三基序蛋白27(tripartite motif 27,TRIM27)是一种E3泛素连接酶，在细胞核、胞质溶胶和内体中均有分布，广泛存在于多种细胞中。TRIM27还具有转录抑制活性以及SUMO E3连接酶活性。TRIM27参与调控机体多种正常的生理过程：例如作为转录调控蛋白质促进减数分裂过程，与生殖过程密切相关；通过增强胱天蛋白酶3(cysteine-containing aspartate-specific protease-3,caspase-3)活性诱导正常细胞凋亡过程的发生；不仅可以抑制由IκB激酶(IkappaB kinase, IKK)家族成员介导的NF-κB的激活，还能通过泛素化降解NF-κB抑制剂Iκbα,进而参与NF-κB信号通路，在先天免疫中发挥重要调控作用；通过激活STAT3信号通路参与多种炎症疾病的发生。最新研究表明，TRIM27还参与了癌症进程关键信号通路，例如PI3K/AKT,Wnt/β-catenin等，从而促进非小细胞肺癌，结直肠癌和肝癌等多种常见癌症细胞的增殖、侵袭和转移能力，抑制它们凋亡过程的发生以及抑制卵巢癌细胞的细胞周期停滞。同时，TRIM27作...     

IKKα通过不同机制介导生长促进和生长抑制信号诱导的c-Fos表达和AP-1活化

目的:探讨IKK激酶催化亚基IKKα在分别介导生长促进信号(血清)和生长抑制信号(紫外线UVB)诱导的反应中,调控转录因子AP-1关键组成亚基c-Fos实现诱导表达的信号传递机制。方法:分别采用Western印迹、RT-PCR和萤光素酶报道分析系统检测血清和紫外线刺激反应状态下IKKα对c-Fos诱导表达和AP-1诱导活化的调控作用;通过转染I-κBα功能抑制型突变体I-κBα-AA,观察NF-κB诱导活化受抑时,c-Fos诱导表达和AP-1诱导活化水平的改变情况。结果:IKKα在生长促进和生长抑制信号诱导的反应中,都能够实现对转录因子AP-1及其关键组成亚基c-Fos诱导表达的调控作用。其中,在血清反应中IKKα可通过NF-κB依赖方式在转录水平调控c-Fos的诱导表达,而在UVB反应中IKKα通过转录非依赖方式调控c-Fos的诱导表达。结论:IKKα能分别以NF-κB依赖和非依赖方式参与调控生长促进和生长抑制信号诱导的反应。     

核因子-κB 分子生物学特性及其在口腔疾病中的作用

核转录因子-κB(NF-κB)是一种广泛存在于体内多种细胞的核转录因子。静息状态下,NF-κB二聚体与其抑制蛋白IκB结合而存在于胞质中。当细胞受到外界刺激时,IκB磷酸化,使NF-κB活化进入细胞核,调节相应靶细胞的表达。本文对NF-κB家族、分子生物学特性及其在口腔疾病中发生和治疗中分子机制进行探讨,为口腔疾病致病机理以及探寻其"干预治疗"的关键靶点提供理论依据和新思路。     

核因子-κB分子生物学特性及其在口腔疾病中的作用

核转录因子-κB（NF-κB）是一种广泛存在于体内多种细胞的核转录因子。静息状态下,NF-κB二聚体与其抑制蛋白IκB结合而存在于胞质中。当细胞受到外界刺激时,IκB磷酸化,使NF-κB活化进入细胞核,调节相应靶细胞的表达。本文对NF-κB家族、分子生物学特性及其在口腔疾病中发生和治疗中分子机制进行探讨,为口腔疾病致病机理以及探寻其＂干预治疗＂的关键靶点提供理论依据和新思路。     

IκB激酶的激活及其在NF-κB活化过程中的作用

在NF-κB二聚体活化过程中,IκB激酶（IKK）通过对抑制性蛋白κB(IκBs)的磷酸化而扮演关键的角色.IKK复合物在胞浆内有多种存在形式,其中,IKK-α、IKK-β两者氨基酸序列52%的同源性,空间构象相似,常为催化亚单位,而IKK-γ则为调节亚单位,它们以不同的方式活化IκBs.核因子κB诱导激酶（NIK）与丝裂原活化蛋白激酶激酶激酶-1（MEKK₁）均为IKK的上游激酶,NIK可引起IKK-α Ser176、IKK-β相应位点的磷酸化,而MEKK₁主要引起IKK-β的活化.通过级联反应,使IκBs磷酸化而与NF-κB解离,致使NF-κB被激活并易位入核,启动免疫及炎症相关的基因转录.     

Proline rich结构域介导Nogo-A激活NF-κB信号

髓鞘来源的中枢神经再生抑制因子——Nogo-A被发现除表达于成熟的少突胶质细胞,还广泛高表达于多种类型的神经元中．目前,神经元中Nogo-A的功能还不明确．为探讨神经元内Nogo-A的功能,以HEK293FT细胞为模型,利用信号途径报告基因系统筛选过表达Nogo-A对多种信号途径的调控作用,发现过表达Nogo-A能特异激活NF-κB信号,利用不同的Nogo-A剪接体和截断体形式研究,证明Nogo-A激活NF-κB信号依赖于其氨基端的proline rich结构域,进一步使用NF-κB信号途径相关分子显性突变体揭示IκBα、TRAF6、 Rac/Cdc42 参与Nogo-A激活NF-κB信号．结果提示,Nogo-A可以显著激活NF-κB信号,且依赖于Nogo-A氨基段的proline rich结构域．     

IKK激酶的NF-κB非相关性功能研究进展

IKK复合物由IKKα、IKKβ和IKKγ组成,是NF-κB通路中的重要分子,主要调控NF-κB通路的活化。近年的研究发现,IKK复合物还存在许多NF-κB非相关性的功能,主要涉及肿瘤发生、应激反应、转录调控、免疫功能及细胞周期调控等方面。IKK复合物的NF-κB非相关性的功能研究集中于IKKα和IKKβ亚基,并且存在激酶活性依赖和非依赖2种作用方式。对于该功能的深入探讨,对全面理解IKK分子的生理病理功能十分重要,并且为IKK分子的研究提出了一个新的方向。     

NF-кB和IκB在不同动物类群中的结构及功能研究进展

哺乳动物核转录因子NF-кB(Nuclear factor of kappa B)家族蛋白在免疫系统中扮演着重要的角色,通过调节与淋巴细胞发育以及生存相关基因的表达参与免疫应答、肿瘤生成和细胞凋亡等生物学进程。IκB(Inhibitor of kappa B)是NF-κB的一种抑制剂,在静息状态下保持NF-κB非活化的状态。当细胞受到外源信号触发时,经过一系列信号传递,IκB发生磷酸化,失去对NF-κB的抑制作用,从而使其入核调控基因表达。作为重要的功能蛋白,NF-κB和IκB在低等到高等动物中均有表达,并且在功能上也相对保守。本文选取了从无脊椎动物到脊椎动物中几种具有代表性动物的NF-κB和IκB的相关研究进行综述,以期为相关领域的研究工作提供参考。     

二苯乙烯苷通过抑制NF-κB的激活减轻MPP+诱导 的PC12细胞凋亡

目的:探讨2,3,5,4’-四羟基二苯乙烯-2-o-β-D-葡萄糖苷(2,3,5,4’-tetrahydroxystibene-2-o-β-D-glucoside,TSG)对1-甲基-4-苯基吡啶离子(1-methy-4-phenylpyridinium,MPP+)诱导PC12细胞凋亡的影响及其可能机制。方法:四甲基偶氮唑蓝(MTT)比色试验检测PC12细胞活性;Hoechst33258染色法测定细胞凋亡;Westernblotting检测NF-κB(P65)和IκBα蛋白的表达。结果:MPP+(300μmol/L)作用于PC12细胞24h后,与正常对照组比较,细胞存活率降低(53.3±3.4%)(P<0.01);细胞染色质固缩,细胞核呈致密浓染。TSG(1,5,10μmol/L)预处理24h后,细胞存活率增加(60.8±1.9%),(70.1±1.8%)(P<0.01),(81.2±1.9%)(P<0.01);细胞核凝聚明显减少,且具有量一效关系。另外,MPP+可使PC12细胞核中NF-κB(P65)蛋白表达升高,细胞浆中IκBα蛋白表达降低;与MPP+处理组细胞相比,TSG预处理后,PC12细胞核中高表达的NF-κB(P65)蛋白水平明显降低,细胞浆中低表达的IκBα蛋白水平升高。结论:TSG对MPP+诱导的PC12细胞凋亡具有浓度依赖性的抑制作用,其作用机制可能与抑制NF-κB的激活有关。     

尼古丁对血管平滑肌细胞NF-κB通路的影响

大量资料表明,尼古丁同冠心病等心血管疾病有着密切的相关性,但迄今为止,其致病的分子机理尚不完全明了。作者以体外培养的人脐静脉平滑肌细胞为研究对象,以尼古丁为刺激因素,采用Western blot和凝胶迁移等实验手段,观察了尼古丁对血管平滑肌细胞内NF-κB信号通路的影响。结果发现,尼古丁能够迅速激活NF-κB抑制蛋白激酶IKK,磷酸化NF-κB抑制蛋白IκB,活化转录因子NF-κB,导致下游靶基因actin转录增加。而且,这些作用可以被尼古丁受体阻断剂所阻断。这些结果从细胞信号转导的角度,对尼古丁导致动脉粥样硬化的分子机理做出了进一步的阐释。