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NF-κB与糖皮质激素受体的研究进展

NF-κB与糖皮质激素受体的研究进展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。

1 nf-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-/-
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]。

2 nf-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]。

i κb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]。

3 nf-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].
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[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
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[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-κ b pathway shuttle institutively between cytoplasm
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[7]huang tt, kudo n, yoshida m, et al. a nuclear export signal in the ntermina regulatory domain of iκbαcontrols 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. iκbβbut not iκb αfunctions 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。

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