作者姓名:李慧艷
  論文題目:CUEDC2通過抑制IKK復(fù)合體磷酸化下調(diào)NF-kB通路
  作者簡介:李慧艷,女,1978年02月出生,2004年09月師從于軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院張學(xué)敏教授,于2007年07月獲博士學(xué)位。

  中文摘要
  CUEDC2(CUE?Domain?Containing?2)目前是一個功能未知的蛋白質(zhì),通過生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn),CUEDC2?包含一個CUE結(jié)構(gòu)域。CUE是一個非常小的中度保守的結(jié)構(gòu)域,大約包含40個氨基酸,預(yù)測它能和泛素結(jié)合,既能識別單泛素化又能識別多泛素化,目前發(fā)現(xiàn)它存在各種真核蛋白質(zhì)中。最近,?我們實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)CUEDC2能夠和孕激素受體結(jié)合,促進(jìn)孕激素誘導(dǎo)的受體的泛素化和降解(張佩景等,?EMBO?J.),并抑制乳腺癌細(xì)胞的生長,這就為CUEDC2在乳腺癌增殖過程中的作用提供了重要的線索。本文為進(jìn)一步揭示CUEDC2的功能,在應(yīng)用酵母雙雜交技術(shù)篩選與CUEDC2相互作用蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)上,對其功能尤其是在NF-kB通路中的作用進(jìn)行了更為深入的研究。
  IKK?(IkBa?kinase?)是一個很大的蛋白復(fù)合體,大小約為700-900kDa,包含兩個激酶亞單位IKKa?(IKK1)?和?IKKb?(IKK2),和一個調(diào)節(jié)亞單位NEMO?(NF-kB?essential?modifier)或IKKg。IKKa和?IKKb都屬于絲/蘇氨酸激酶。IKKb是IKK蛋白激酶復(fù)合體中起催化作用的主要亞基,在經(jīng)典通路中IkBs的磷酸化主要是由IKKb介導(dǎo)的。Delhase?等在1999年發(fā)現(xiàn)IKKb的激活環(huán)區(qū)的Ser177和Ser181兩個磷酸化位點(diǎn)對于TNFa和IL-1誘導(dǎo)的IKK的激活是最關(guān)鍵的。而被激活的IKKb在其C端的絲氨酸簇可以發(fā)生自身磷酸化而降低自身活性。IKK復(fù)合體的活性調(diào)節(jié)涉及多種復(fù)雜的機(jī)制,尤其是在NF-kB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路調(diào)節(jié)過程中起著非常重要的作用。
  NF-kB是細(xì)胞因子誘導(dǎo)的主要轉(zhuǎn)錄因子,其激活后可誘導(dǎo)表達(dá)一些抗凋亡的基因,對于大多數(shù)細(xì)胞的存活至關(guān)重要。在大多數(shù)的靜息細(xì)胞中,NF-kB蛋白質(zhì)通過與抑制蛋白家族IkB結(jié)合而存在于胞質(zhì)中。?NF-kB的激活可以通過多種方式。但是大多數(shù)情況下都要先激活I(lǐng)KK,?降解?IkB,最后激活NF-kB。NF-kB通路經(jīng)典的激活方式,比如細(xì)胞外刺激如腫瘤壞死因子(TNF)和白介素1(IL-1)可以激活I(lǐng)KK復(fù)合體,進(jìn)而磷酸化IkB蛋白,磷酸化的IkB蛋白再被泛素蛋白酶體降解,使NF-kB得以釋放,這一過程使NF-kB蛋白質(zhì)入核并與特異的DNA序列結(jié)合,從而啟動NF-kB下游靶基因的轉(zhuǎn)錄。由此可見IKK是NF-kB活性調(diào)節(jié)的關(guān)鍵中心環(huán)節(jié)。
  GADD34蛋白(生長抑制和DNA損傷蛋白34)最初被發(fā)現(xiàn)在各種應(yīng)激刺激和DNA損傷,如紫外線照射和蛋白質(zhì)錯誤折疊中被誘導(dǎo)表達(dá)?,F(xiàn)在知道GADD34是蛋白磷酸酶1(PP1)全酶的一個調(diào)節(jié)亞基,并且在TGFb?I?型受體去磷酸化過程中發(fā)揮作用。PP1是一種蛋白磷酸酶,屬于絲/蘇氨酸磷酸酶,即可以引起絲/蘇氨酸的去磷酸化作用。目前已知的蛋白磷酸酶家族包括很多亞型,比如PP2A、PP2B、PP2C等等,這些亞型又包括很多亞基,即調(diào)節(jié)亞基和催化亞基等。調(diào)節(jié)亞基主要是識別底物的作用,而真正起去磷酸化作用的是催化亞基,正常情況下,只有調(diào)節(jié)亞基和催化亞基共同存在時,蛋白磷酸酶才能發(fā)揮作用。
  NF-kB通路激活過程中,首先TNF結(jié)合TNFR-I(TNF?I型受體)導(dǎo)致TRADD、RIP、TRAF2等招募至受體復(fù)合體。其他的招募蛋白,如TRAF2能夠招募IKK復(fù)合體至TNFR-I復(fù)合體,RIP在IKK的激活中起非常重要的作用。過表達(dá)這些蛋白能夠激活NF-kB信號通路,我們結(jié)果發(fā)現(xiàn)CUEDC2能夠有效的抑制IKKb、?TRADD、?TRAF2以及RIP過表達(dá)誘導(dǎo)的NF-kB的轉(zhuǎn)錄活性。CUEDC2對IKKb持續(xù)激活型(SS/EE)以及p65過表達(dá)引起的NF-kB轉(zhuǎn)錄活性沒有抑制作用。根據(jù)我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,我們認(rèn)為CUEDC2對NF-kB信號通路的抑制作用在IKK水平。另外,我們證明了CUEDC2能夠抑制TNFa刺激的IKKa及IKKb的磷酸化,并且在體外激酶實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了CUEDC2能夠抑制IKKb的激酶活性。這些數(shù)據(jù)為CUEDC2抑制NF-kB信號通路提供了重要的線索。
  在細(xì)胞因子誘導(dǎo)的NF-kB通路激活中,IkB?激酶IKKa和IKKb的激活是關(guān)鍵的步驟。因此,對IKK復(fù)合體磷酸化的精確調(diào)控是NF-kB通路信號傳導(dǎo)的重要組成部分。我們通過研究發(fā)現(xiàn)一個未知功能的蛋白CUEDC2能夠結(jié)合IKKa和IKKb,并且能夠通過使IKKa和IKKb去磷酸化而抑制NF-kB信號通路。利用siRNA抑制內(nèi)源CUEDC2表達(dá)導(dǎo)致TNF誘導(dǎo)的NF-kB轉(zhuǎn)錄活性增加,過表達(dá)CUEDC2增加了細(xì)胞對凋亡信號如TNF誘導(dǎo)的凋亡。我們還發(fā)現(xiàn)CUEDC2與蛋白磷酸酶1(PP1)的調(diào)節(jié)亞基-GADD34(調(diào)節(jié)亞基生長抑制和DNA損傷蛋白34)存在相互作用。此外,我們發(fā)現(xiàn)CUEDC2對NF-kB信號通路的抑制是由IKK-CUEDC2-GADD34-PP1復(fù)合體介導(dǎo)的。siRNA抑制內(nèi)源CUEDC2的實(shí)驗(yàn)證明CUEDC2對于IKK-CUEDC2-GADD34復(fù)合體的形成是必須的,并且作為招募蛋白使IKK去磷酸化。目前雖然對NF-kB信號通路中的許多激酶已有研究,但磷酸酶在NF-kB信號通路中發(fā)揮的作用并不是十分清楚。我們的研究證明PP1c通過CUEDC2招募至其底物IKK,并使IKK發(fā)生去磷酸化??傊覀儼l(fā)現(xiàn)了一個新的抑制NF-kB信號通路的蛋白質(zhì),對CUEDC2在NF-kB信號通路中的作用提供了重要線索。

  關(guān)鍵詞:??CUDEC2,?GADD34,?PP1,?IKK,?NF-kB