研究炎症和肿瘤需要的NF-κB通路是什么?
在细胞内信号转导通路当中,有一条重要的通路——NF-κB通路,今天跟着BioArt小编来学习一下这条通路的相关知识吧~什么是NF-kB?NF-kB是激活的B细胞核因子kappa-轻链增强子(Nuclear Factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells的)简称,是炎症的主要调节因子,可控制调节固有免疫和适应性免疫反应的许多方面,其激活与慢性炎症和自身免疫性疾病以及癌症有关,因此抑制NF-κB信号转导通常是治疗靶标 。
NF-kB也不是单个蛋白质,而是一小类可诱导的转录因子,在几乎所有哺乳动物细胞中都起着重要作用:NF-κB1(p50),NF-κB2(p52),RelA(p65),RelB和c-Rel都是NF-κB家族的成员,并通过Rel同源域(RHD)共享同源性,它们控制DNA转录,细胞因子产生,细胞存活和其他重要的细胞事件,尤其是在调节对感染的免疫反应中起关键作用 。
NF-kB分子通常是二聚体,典型结构是P50-P65二聚体(NF-kB1 / RelA) 。与DNA结合必须形成二聚体,即两个NF-κB单体以二聚体的形式结合到DNA 。二聚体的N端区域负责特定的DNA接触 。C端区域通常是高度保守的,它们负责二聚化和非特异性DNA磷酸接触 。整个NF-kB分子就像DNA链上的钳子一样,起着转录因子的作用 。
NF-kB通路是如何激活的?NF-kB蛋白二聚体作为核转录因子,它们需要迁移到细胞核,与DNA结合才能发挥功能 。在大多数处于静止状态的正常细胞中,NF-kB失活并保留在细胞质中 。它们与称为IKB蛋白的特定抑制蛋白结合,该抑制蛋白可与NF-kB的Rel同源结构域(RHD)结合并干扰其核定位序列(NLS)的功能 。
这些抑制剂蛋白,包括IkBa,IkBb和IkBg,含有6-7个锚蛋白重复序列,介导与RHD的结合 。为了激活NF-kB分子,细胞首先需要从其抑制蛋白中分离出NF-kB蛋白 。NF-κB的激活可以通过两个独立的信号途径发生:(1)经典途径(由IκB降解介导),和(2)非经典途径(由p100介导),两者对调节免疫和炎性反应都很重要 。
图一: NF-κB的激活的经典途径1.从促炎性细胞因子的细胞表面受体和病原体相关分子模式(PAMP),例如肿瘤坏死因子受体(TNFR),toll样受体(TLR)和T / B细胞受体开始,进行经典的级联信号传递 。这些受体与其配体分子结合,并在细胞膜上传递信号,从而激活IkB激酶(IKK)复合物 。
该复合物的最常见形式包括IKKα和IKKβ催化亚基的异二聚体和IKKγ调节亚基 。IKKγ单位也称为NEMO,是NF-kB基本调节子 。活化的IKK复合物主要以IKKγ依赖的方式通过IKKβ起作用,催化IkB的磷酸化(IkBa的Ser32和Ser36的位点),多泛素化作用(IkBa的Lys21和Lys22的位点),随后被26S蛋白酶体降解 。
释放的NF-kB二聚体(最常见的是p50–RelA二聚体),易位至细胞核,结合DNA并激活下游基因转录 。2.而非经典的IKK缺少 NEMO结合域,仅能激活IκBa的一个位点,不依赖于IKKβ和IKKγ,也是NF-κB信号通路的重要一环,主要作用于p52/RelB NF-κB复合体的激活 。该通路依赖于p100的诱导加工,p100既是p52的前体,也是relb特异性抑制剂 。
非典型通路的一个中心信号成分是NF-κB诱导激酶(NIK),它整合了TNF受体家族成员的信号,并激活下游激酶IκB激酶-α(IKKα),触发p100磷酸化和处理 。最后,二聚体与DNA结合并激活下游基因转录 。NF-kB与疾病的关系1.代谢性疾病的炎症基础:IKK / NF-kB信号通路是代谢,炎症和胰岛素作用之间联系的关键 。
无论是由细胞内还是细胞外线索引起的导致胰岛素抵抗或胰腺β细胞功能异常的大多数代谢应激信号都集中在NF-kB激活激酶IKKb和其他主要的炎性激酶JNK-促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)上 。2.NF-kB与氧化代谢有关:NF-kB通过控制糖酵解和呼吸之间的平衡来控制能量的稳态和代谢适应 。通过各种方式抑制NF-kB / RelA可以减少耗氧量并导致重编程为有氧糖酵解 。
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