图解NFB信号通路专题.ppt

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1、NF-B信号通路基本信息介绍专题,主要内容,背景介绍 IKK复合物的上游信号 IB激酶的结构和激活方式 IB蛋白的作用 NF-B的转录调节,一.背景介绍,1.NF-B信号通路2.NF-B家族3.IB蛋白家族4.IB激酶复合物 NF-B信号通路激活对肿瘤发生 发展的影响,背景1,NF-B信号通路,最基本的NF-B信号通路，包括受体和受体近端信号衔接蛋白，IB激酶复合物，IB蛋白和NF-B二聚体。当细胞受到各种胞内外刺激后，IB激酶被激活，从而导致IB蛋白磷酸化，泛素化，然后IB蛋白被降解，NF-B二聚体得到释放。然后NF-B二聚体通过各种翻译后的修饰作用而被进一步激活，并转移到细胞核中。在细胞核

2、里，它与目的基因结合，以促进目的基因的转录。,NF-B经典和非经典通路,NF-B的 经典信号通路和非经典信号通路的主要区别就在于：在NF-B的 经典信号通路中，IB蛋白的降解使NF-B二聚体得到释放。而在NF-B非经典信号通路中，则是通过P100到P52的加工处理，使信号通路激活。,NF-B家族,背景2,NF-B家族由P50、P52、P65、c-Rel和RelB五个成员组成。它们分别由NFKB1,NFKB2,RELA,REL和RELB基因进行编码。它们都具有一个N端Rel同源结构域（RHD），负责其与DNA结合以及二聚化。另外,在P65、c-Rel和RelB中，存在着转录激活区域TAD，对基因

3、表达起正向调节的作用。P50和P52不存在转录激活区域，它们的同型二聚体可以抑制转录。,NF-B二聚体的存在方式,NF-B二聚体与IB蛋白结合 NF-B二聚体与DNA结合 NF-B二聚体结构 氨基末端为免疫球蛋白相似区域，对某一种形式的B位点具有选择性。C-末端疏水区域提供NF-B各亚基之间的连接。,一般，NF-B是以二聚体的形式存在的，而它的二聚体又有两种存在方式。,背景3,IB蛋白家族,IB蛋白家族包括七个成员：IB、IB、IB、IB、Bcl-3、p100和p105。作用：在细胞质中与NF-B二聚体结合，并对信号应答具有重要作用。IB蛋白的结构特点：存在锚蛋白重复区域（即多个紧密相连的钩状

4、重复序列，每个重复序列含有33个氨基酸）。,背景4,IB激酶复合物,IKK/IKK1(CHUK)IKK/IKK2(IKBKB)调节亚基 NEMO 在特定的NF-B 信号通路中，IKK和IKK是选择性需求的。,背景5,NF-B信号通路激活 对肿瘤发生发展的影响,1.NF-B信号通路激活对肿瘤发生发展的促进作用。NF-B 所致的GADD45和（生长抑制DNA损伤基因）联合表达下调是很多肿瘤细胞逃逸凋亡机制的关键步骤。NF-B 还可上调CyclinD1（CCNDI）等基因的表达,促进细胞生长。NF-B 激活对肿瘤的转移具有明显的促进作用。2.NF-B信号通路激活对肿瘤发生发展的抑制作用。RelA(p

5、65)亚基在p53-介导的凋亡过程中具有重要作用,很多胞外刺激信号都可以引起NF-B 信号通路的激活,如：促炎症细胞因子TNF-、白介素IL-1,细菌脂多糖(LPS),T 细胞及B 细胞有丝分裂原,病毒双链RNA 以及各种物理和化学压力等。虽然这些胞外刺激所产生的胞内早期信号途径各不相同，但一般认为,大多数此类胞外刺激起始的信号传递反应将最终激活IKK复合物。在这个传递过程中，衔接蛋白起着重要的作用。,二.IKK复合物的上游信号,在很多NF-B信号通路中，许多的信号中间物都是共有的，特别是IKK复合物的上游信号。不同的信号通路可利用一些共有的信号元件激活和抑制通路。TRAFsTNF受体相关因子

6、 IKK复合物的上游信号衔接蛋白 RIPs受体作用蛋白 TAK1TGF-激活性激酶1 IKK复合物的激酶 NIKNF-B诱导激酶,1.TRAFsTNF受体相关因子,TNF受体相关因子TRAFs家族成员是一大类胞内接头蛋白，能直接或间接与多种TNF 和IL-1/Toll-like 受体家族成员结合。介导多种下游信号通路的信号传导，其中包括NF-B 信号通路。从而影响细胞的生存、增殖、分化和死亡，并参与多个生物学过程的调控。在几乎所用的NF-B信号通路中，TRAFs都是关键的信号中间 物。TRAF蛋白家族：TRAF蛋白家族一共有7个成员，分别是TRAF1、TRAF2、TRAF3、TRAF4、TRA

7、F5、TRAF6、TRAF7。,TRAF蛋白质在结构上具有很高的同源性，同源性一般大于30%，其特征性的结构是所有成员在羧基端都有一个C-末端TRAF结构域，即包括一个卷曲螺旋结构，介导同型和异型蛋白之间的相互作用。另外，TRAF2-7的N-末端存在一个RING指结构，其可以作为E3泛素连接酶起作用，即将泛素转移到目的蛋白上。RING 指结构后还有5 到7 个锌指结构域,TRAF蛋白的结构,TRAFS的功能,1,通过TRADD，TRAF2和 TNF-的受体TNFR1结合，向下传递信号，激活IKK。在此过程中，其RING指区域作为E3连接酶是必须的。但是其具体作用机制还需要深入研究。在TNFR1

8、信号通路中，单一的敲除TRAF2或TRAF5，NF-B信号通路的激活仍会出现。但是双敲除TRAF2和TRAF5，则会造成 NF-B信号通路中，IKK复合物的激活出现缺陷。因此，在TNFR1信号通路中，需要TRAF2和TRAF5的共同作用。,TRAFS的功能,1,通过TRADD，TRAF2和 TNF-的受体TNFR1结合，向下传递信号，激活IKK。在此过程中，其RING指区域作为E3连接酶是必须的。但是其具体作用机制还需要深入研究。在TNFR1信号通路中，单一的敲除TRAF2或TRAF5，NF-B信号通路的激活仍会出现。但是双敲除TRAF2和TRAF5，则会造成 NF-B信号通路中，IKK复合物

9、的激活出现缺陷。因此，在TNFR1信号通路中，需要TRAF2和TRAF5的共同作用。,TRAFS的功能,1,通过TRADD，TRAF2和 TNF-的受体TNFR1结合，向下传递信号，激活IKK。在此过程中，其RING指区域作为E3连接酶是必须的。但是其具体作用机制还需要深入研究。在TNFR1信号通路中，单一的敲除TRAF2或TRAF5，NF-B信号通路的激活仍会出现。但是双敲除TRAF2和TRAF5，则会造成 NF-B信号通路中，IKK复合物的激活出现缺陷。因此，在TNFR1信号通路中，需要TRAF2和TRAF5的共同作用。,在Toll-likeIL-1信号通路中，TRAF6可与受体复合物发生

10、作用，激活IKK。但是，TRAF6的E3连接酶作用机制也是需要进一步证明的。因此，在NF-B信号通路中，TRAF2、TRAF5和TRAF6在激活IKK复合物方面起着重要的作用。,2,另外，TRAF蛋白家族成员中，TRAF3也是较广泛的研究成员。TRAF3是既可以介导NF-B经典信号通路，也可以介导非经典信号通路。在经典信号通路中，其可以与受体直接作用激活IKK复合物。而在非经典信号通路中，TRAF3通过NIK（NF-B诱导激酶）激活IKK，从而激活信号通路。在一些情况下，TRAF3可以诱导NIK的泛素化和降解，抑制信号通路的激活。但是这时候，其他 TRAF家族成员可以介导TRAF3的降解，结果

11、造成NIK的积累和活化，促进非经典信号通路正向激活。因此，不管在经典还是非经典信号通路中，TRAF蛋白在诱导IKK激活方面发挥着很重要的作用。,2.RIPs受体作用蛋白,RIPs是经典NF-B信号途径中的关键的衔接蛋白。RIPs既可以通过蛋白结合区域直接作用于信号通路的上游，也可以通过与NEMO结合激活IKK复合物。并且，在大多数的TRAF依赖型信号通路中，RIPs都被牵涉其中。RIP蛋白家族一共有7个成员，分别为RIP1-7。RIP蛋白的结构特征是：都具有保守的丝氨酸/苏氨酸激酶区域。,RIP1,RIP1具有一个死亡结构域，可以介导其他衔接蛋白和受体的死亡结构域之间的相互作用。RIP1不仅可

12、以招募IKK复合物，其更重要的作用是激活IKK复合物。RIP1激酶区域对IKK的激活并不是必需的，一般的作用是集合一个信号复合物元件，通过NEMO的寡聚化，和IKK的自磷酸化，诱导IKK复合物的激活。RIP1只出现在NF-B经典信号通路中，而对于CD40或LTR介导的非经典信号通路中是不需要RIP1的。,RIP2,RIP2包括一个C-末端半胱天冬酶活性和招募区域（CARD），可介导受体和衔接蛋白之间的相互作用。这个CARD区域，也使RIP2在一个特殊的NF-B信号通路中起着重要的作用，即抗原受体信号通路。在抗原受体信号通路中，有着显著的CARDS作用，由于，BCL10和CARD11属于CARD

13、包含蛋白，在抗原受体信号通路中对于激活IKK有着决定性的作用。这个信号通路是需要RIP2。同样，细胞内结构识别受体NOD-LRR家族成员也属于CARD包含蛋白，也需要RIP2来激活IKK。与RIP1相似，RIP2的激酶区域对IKK的激活也不是必需的，在NF-B经典信号通路中，RIP2与TAK1和TRAFS作用，直接诱导NEMO的泛素化，和下游信号通路激活。,RIP3 在NF-B信号通路中，RIP3由于和RIP1具有同型作用基序（RHIM），所以与RIP1具有同等功能。但是在信号通路中，RIP3的重要性远远比不上RIP1，因为当RIP3缺失时，大多数的NF-B信号通路是正常的。在特殊情况下，RI

14、P3可能影响和阻碍RIP1诱导的NF-B信号通路的激活。RIP蛋白总结：RIP1（作为一个死亡结构域和NEMO的衔接蛋白）与RIP2（作为一个CARD到NEMO的衔接蛋白），在一些NF-B经典信号通路中扮演着类似的角色。通过与NEMO结合，RIP蛋白招募IKK复合物。通过NEMO的寡聚化或泛素化依赖机制直接介导IKK复合物的激活。,3.TAK1/NIKTGF-激活性激酶1/NF-B诱导激酶,TAK1和NIK作为IKK激酶出现在NF-B信号通路中。其中，在经典信号通路中，TAK1被涉及。而在非经典信号通路中，NIK有诱导IKK激活和P100磷酸化的作用。TAK1 TAK1一般在RIP蛋白激活IK

15、K的信号通路中（例如：抗原受体和NOD-LRR信号通路），都要被涉及。但是其作用机制并不明确。主要表现在：在不同的经典信号通路中，TAK1的基因被敲除，NF-B信号通路的激活会出现不同程度的缺陷。TAK1是否作为一个IKK-K直接或通过一个媒介激酶（如：MEKK3）介导IKK的激活，这是不清楚的。通过许多相同的信号中间物，LTR介导的IKK的激活是不需要TAK1的。因此，对于TAK1的作用机制我们还需要更深入的研究。,NIK,在RIP蛋白缺失的情况下，NIK主要负责激活NF-B的非经典信号通路。NIK可直接磷酸化，激活IKK。NIK受到结合的TRAF蛋白，CIAP1和CIAP2（E3连接酶）的

16、调节，当TRAF蛋白，CIAP1和CIAP2发生降解时，可导致NIK的积累和IKK的激活。小结在NF-B非经典信号通路中，TRAF和NIK可以不通过NEMO，充分激活IKK，从而使信号通路激活。在NF-B经典信号通路中，TRAF和RIP蛋白，和TAK1都是必需的。,对于NF-B信号通路的激活，IKK是非常重要的。因此，了解IKK活性的调节已经成为掌握NF-B信号通路激活的核心。1.IKK复合物 2.IKK的激活 3.IKK的酶作用底物,三.IB激酶的结构和激活方式,1.IKK复合物,IKK（又称IKK1），85kDIKK（又称IKK2），87kDNEMO（又称IKK），48kD,具有较高的序列

17、同源性和相似的结构。在N-末端均含有蛋白激酶区,靠近中间区域的亮氨酸拉链区(LZ)及螺旋-环-螺旋(HLH),包括大段的卷曲螺旋(coiled-coil)及靠近C-末端的亮氨酸拉链区,虽然一些实验证明在IKK复合物中，可能会含有一些其他成分，,如IKK关联蛋白1(IKKAP1)、促分裂原活化蛋白激酶1(MEKK1)、NF-B 诱导激酶(NIK)及调节蛋白IKAP 等，但是需要进一步的证明。,IKK复合物的组成：,IKK复合物各组分的作用,IKK：在经典的NF-B信号途径中，IKK并不是必需的。它在NF-B 受体活化因子(receptoractivator of NF-B,RANK)引起NF-B

18、 活化转导途径及NF-B 活化 变更途径中是必需的。IKK的缺失可导致许多发育 上的缺陷。IKK：IKK是促炎症反应因子刺激诱导NF-B 的激活的主 要激酶。IKK缺陷的细胞对TNF和IL-1 等刺激不会 引起NF-B 的活化。IKK的活化是避免因局部缺血或 充血引起严重炎症反应而导致多组织功能丧失所必需的。NEMO：在经典的NF-B信号通路中，NEMO是必需的。NEMO 可能通过与IKK和IKK的直接作用而介导IKK复合物的 组装,并且还能促进IB 蛋白与IKK激酶复合物的相互作 用。,IKK复合物的组装,IKK、IKK和 NEMO共同组成了IKK复合物(NEMO2IKK1IKK1)2。IK

19、K和 IKK可通过亮氨酸拉链区域形成二聚体，即IKK：IKK异型二聚体。其实IKK和 IKK也具有其同型二聚体，但是在正常情况下很难存在。通过IKKC-末端的NBD区域，IKK和 IKK可与NEMO结合，结合的部位是第一个卷曲螺旋结构的47-80残基。其中，IKK与NEMO结合的亲和力要高于IKK。,虽然，IKK复合物的核心构成只包括IKK/IKK/NEMO，但是其中还有两个很重要的特征需要我们注意：激酶伴侣蛋白HSP-90/Cdc37。研究证明，伴侣蛋白HSP-90是与IKK复合物结合的，同时伴侣蛋白HSP-90的抑制物会抑制IKK复合物的激活，因此，可以说IKK复合物的激活是需要HSP-9

20、0的。由于HSP-90还与NF-B信号通路中的其他激酶结合，Cdc37已经渐渐取代了HSP-90在IKK复合物的激活中发挥作用。ELKS（转录激活因子ETS样蛋白）。其作为一个IKK复合物的调节成分。但是其对IKK复合物的重要性还需要进一步证明。,2.IKK的激活,IKK复合物的激活首先是需要IKK亚基的T环丝氨酸的磷酸化。但是目前这种磷酸化的机制并不明确。其中，IKK的磷酸化位点是丝氨酸177和181，IKK的磷酸化位点是丝氨酸176和180。另外，激活的T环丝氨酸如果突变成谷氨酸则会产生IKK激活，而突变成丙氨酸则会取消信号应答。IKK复合物的激活中一个普遍的元素是：对TRAF家族成员的需

21、要和诱导TRAF的寡聚化从而向下传递信号。这说明信号复合物的集合对于IKK的激活的重要性。NEMO的C-末端区域介导IKK的激活。被RIP1介导的NEMO的可诱导的寡聚化被认为可以激活IKK，并且这一点已经得到了证明。但是，根据以上的发现，我们并不能得到IKK激活的具体机制。,IKK激活需要的条件,最近的一些发现为我们在研究IKK的激活的机制上提供了线索：,在 酵母中，野生型的IKK表达的激酶活性被NEMO的共表达所提高，而那些T环被突变成谷氨酸的IKK，其活性也很高，但是其活性不会随着NEMO 的共表达发生变化。,说明：IKK的激酶活性被NEMO所提高，是通过IKK的T环磷酸化促进而发生的。

22、,研究发现，反式自磷酸化作为NEMO和IKK的一种本能的高次结构构成结果而发生，其展开的分子量近似激活的IKK。,说明：反式自磷酸化可能是IKK激活的主要机制。,IKK的NBD区域的丝氨酸残基的磷酸化，可以抑制IKK的活性，和阻止通过与NEMO的共表达而发挥作用的IKK活性的增加。,说明：NBD/NEMO之间的作用对于NEMO介导的IKK激活很重要。,IKK激活机制的探索,因此，我们可以知道在IKK激活中，反式自磷酸化是主要的作用机制。,IKK激活途径可能是一个反馈调节的重要机制。接受刺激后，NEMO与IKK的结合区域被磷酸化，磷酸化位点为丝氨酸68。这个磷酸化可诱导NEMO二聚体的分离，和阻

23、碍IKK与NEMO之间的相互作用，从而终止信号通路。这种构象的变化可被伴侣分子HSP-90或IKK复合物的磷酸化酶所识别，通过HSP-90或者NEMO在丝氨酸68的脱磷酸化的作用，可以使IKK复合物恢复活性。根据以上的研究发现，IKK的激活模型被提出。（见下页）,IKK激活的反馈调节,IKK的激活模型,1.在静息状态下，(NEMO2IKK1IKK1)复合物中，IKKs通过与NEMO相互作用而被抑制。2.在有刺激物的情况下，NEMO结合一个RIP蛋白（NEMO泛素化），使IKK的蛋白激酶区域暴露，诱导T环丝氨酸残基的反式自磷酸化或者由IKK-K磷酸化T环丝氨酸残基。3.被激活的IKK可磷酸化下游

24、的酶作用底物（如IB s），从而激活NF-B信号通路。被激活的IKK还可磷酸化IKK的丝氨酸740和NEMO的丝氨酸68,使得NEMO二聚体与IKK的分离,阻止激酶的反复激活。4.Cdc37/HSP-90（伴侣分子）和 PP2A/PP2C（磷酸化酶）可以介导IKK复合物的重组。,小结,在NF-B信号通路中，寡聚化的出现是一个共有的主题。TRAF蛋白的寡聚化使其可以顺利向NF-B信号通路下游传递信号。RIP蛋白的寡聚化在NF-B经典信号通路中是必需的。其与NEMO相互作用诱导IKK复合物的积聚。NEMO的寡聚化/泛素化在激活NF-B信号通路中也是很重要的。同时，NEMO的泛素化在DNA损伤反应中

25、也很重要。,一个复杂的NF-B信号通路中，对于IKK的激活，是需要上游信号元件的寡聚化和泛素化。但是，在非经典信号通路中，RIP介导的NEMO的寡聚化不会发生，IKK是通过NIKS直接介导T环磷酸化所激活的。IKK对于NEMO的低亲和力也促使NIK进入IKK的T环发挥作用，而不是IKK。IKK的激活是一个短暂事件，其从属于反馈调节机制。多数的反馈调节机制作用于上游信号元件，其中作用最显著的是脱泛素化酶A20和CYLD。IKK的C-末端NBD的磷酸化也是一种重要的反馈调节环的元件。蛋白磷酸酶2A（PP2A），也可以通过转移T环磷酸化来阻碍IKK的激活。,3.IKK的酶作用底物,自由的IB家族成员

26、：IKK、IKK可磷酸化IB丝氨酸32、36和 IB的丝氨酸19、23。其中，作为IKK的酶作用底物，IB要优于IB。大多数情况下，IB降解速度比IB慢。IKK可以磷酸化P100的丝氨酸672。与NF-B结合的IB：是一种更好的IKK的酶作用底物。,IB蛋白的主要作用是掩盖NF-B的核定位信号，阻止其入核，及其与DNA的结合，使NF-B以非活化形式存在于细胞的胞质中。因此，对于研究NF-B信号通路来说，IB蛋白的研究很重要。典型的IB蛋白IB,IB和IB 前体IB蛋白p100 和 p105 非典型的IB蛋白IB 和 Bcl-3,四.IB蛋白的作用,IBIBIB,1.典型的IB蛋白,三种经典的I

27、B蛋白，它们有其各自唯一的功能特征。另外，在应激反应引起的经典NF-B信号通路中，这三种类型的IB蛋白都是必需的。,在三种经典的IB蛋白中，IB是NF-B活化过程中最强的负反馈因子,保证NF-B 活化的迅速发生和关闭;而IB和IB则能缓冲系统活化的波动趋势从而使NF-B 保持一个相对较长的响应时间。IB、IB专一性抑制含有RelA和c-Rel的二聚体。,IB蛋白家族最广泛的研究成员：IB,IB是IB蛋白家族最经典的成员。在NF-B信号通路中，IB可以与最普遍的NF-B二聚体P65：P50结合，防止其入核及与DNA结合。因此，在IB缺失的情况下，已激活的NF-B信号通路的终止是显著推迟的。IB与

28、P65:P50异源二聚体结合后，只掩饰P65的核定位序列（NLS），而P50的NLS则暴露。P50的NLS与IB的核导出序列（NES）结合，使IB与NF-B二聚体的复合物在细胞质和细胞核之 间穿梭运动。当经典信号通路激活的时候，IB迅速降解，释放出多个NF-B二聚体。在非经典信号通路中，IB一般不是必需的。,IB和IB,IB的表达最初是在造血细胞中发现的，与IB相比，其降解和再合成具有明显的延迟现象。它的降解依赖于IKK复合物，它的表达受到NF-B的调节。IB的功能目前还没有确定，它的缺失并不能显著影响NF-B信号通路。最近的研究表明，IB可能在细胞核中起调节NF-B二聚体与B位点结合的作用。

29、但是这一结果需要进一步验证。,2.前体IB蛋白p100 和 p105,p105 p105作为一个IB蛋白，可以被已激活的IKK复合物诱导降解。p105通过20s蛋白酶体加工处理后形成p50，在此过程中，发生在翻译阶段。不需要SCF-TRCP。另外，p105基因3端也可以编码一个独立的调节因子IB。,SCF复合物（Skp1、Cdc53/Cullin和F-box蛋白质）是泛素-蛋白酶系E3中的组成之一。-TRCP（-transducin repeat-containing protein，转导重复相容蛋白）作为F盒蛋白的一员，特异识别磷酸化的IB和-catenin，介导后者经泛素-蛋白酶复合体途径

30、降解。,p100,p100主要出现在非经典通路中，在其加工过程中需要IKK和 SCF-TRCP，最后被降解成p52。因此，p100加工处理成p52的过程是一个包括磷酸化和泛素化的受调控的过程。p100是RelB的唯一调节因子，因为包含RelB的NF-B二聚体只结合p100。p100也可以作为传统的IB蛋白，调节p65包含的IKK下游复合物的活性。同时，其也可以限制p65的NF-B活性，起反馈调节的作用。因此，p100可以对NF-B的活性有正向和反向的调节。,因此，p100对于NF-B信号通路的调节是很重要的。P100具有选择性调节特殊的NF-B复合物的功能。p100作为IB蛋白，在特殊的NF-

31、B信号通路的下游区域发挥作用。p100具有特殊NF-B二聚体的基础活性的调节功能。,P100加工处理成p52的过程,P100：RelB异源二聚体,IKK,SCF-TRCP,导致P100的泛素化,使P100磷酸化，磷酸化位点:丝氨酸866、870、872,形成P52：RelB异源二聚体，从而激活NF-B信号通路。,3.非典型的IB蛋白IB 和 Bcl-3,Bcl-3 Bcl-3伴随着p50和p52构成的同型和异型二聚体在细胞核中被发现 的。p50同型二聚体可以与目标DNA的B位点结合，从而抑制NF-B 信号通路。Bcl-3有两种作用方式：可以通过从B位点转移p50同型二聚体的方式，介导转录抑制物

32、的释放，B位点暴露，从而激活NF-B 信号通路。也可以稳定p50同型二聚体，和阻止p65、p50或者其它含有TAD的二聚体进入B位点的方式，抑制信号通路。Cyclin D1是一种Bcl-3调节基因。去泛素化酶CYLD，可以通过阻止Bcl-3在细胞核积累，及其与p50，p52同型二聚体的共激活作用，来反向调节Bcl-3功能。Bcl-3也可以通过在正常或者癌细胞中增强Hdm2基因的表达，来调节p53。,IB,IB与Bcl-3较为相似，与其他的IB蛋白只有较弱的同源性。IB在IL-1 和 TLR4诱导的NF-B反应中表达上调，并且其表达主要集中在细胞核中。NF-B激活的通路中，IB可以被诱导表达。其

33、一旦表达，会直接和p50同型二聚体结合。可以说，IB是作为p50同型二聚体的一个共激活因子起作用的。IB也可以反向调节包含p65的NF-B复合物。因此，可以说，IB也可以选择性的抑制和激活NF-B信号通路。,小结,通过对IB蛋白的深入讨论，我们感觉，仅仅把IB蛋白作为NF-B信号通路的抑制因子已经不太恰当了，因为IB蛋白也可以作为NF-B信号通路的辅助因素，选择性的与各种NF-B二聚体发生作用。尤其是非典型的IB蛋白，这种作用更加明显。所以说，对于经典的IB蛋白的作用主要是与NF-B二聚体结合，阻止其入核，与DNA结合，从而抑制NF-B信号通路。而对于非典型的IB蛋白来说，其可以选择性的激活或

34、者抑制NF-B信号通路。,随着NF-B信号通路的深入研究，人们渐渐将重点转移到NF-B的转录调节是怎么样开始和终止的。1.共激活因子的调节 2.NF-B信号通路的终止,五.NF-B的转录调节作用,1.共激活因子的调节,现以P65：P50为例，来说明NF-B的转录调节。NF-B转录调节中的激酶：PKA（蛋白激酶A），存在在一个带有细胞溶质NF-B：IB的复合物中，随着IB的降解，其在细胞质中磷酸化P65，磷酸化位点是丝氨酸276。这个磷酸化可以促进P65和转录辅助激活因子CBP（-cAMP反应元件结合蛋白）/P300的相互作用。MSK1和MSK2（分裂素和压力激活激酶），可在细胞核中磷酸化P65

35、的丝氨酸276.MSK1、MSK2与PKA享有共同的酶作用底物，即特异性的P65。但是其具体作用机制还需要进一步证明。,P65的磷酸化调节,PKA在细胞质中磷酸化P65的丝氨酸276。MSK1和MSK2在细胞核中磷酸化P65的丝氨酸276。IKK和IKK可磷酸化P65的丝氨酸536。P65的丝氨酸529可以被CK2（蛋白激酶）诱导磷酸化。PKC能磷酸化P65的丝氨酸311。由此看来，P65的磷酸化位点主要发生在两个区域：一个是RHD的二聚体化的功能域（包括丝氨酸276和311），一个是C-末端TAD区域（包括丝氨酸529和536）。这些磷酸化中的每一种都可能有助于通过诱导构象变化促进CBP/P

36、300与P65的结合。从而完成P65的激活。,P65的乙酰化调节,P65的乙酰化发生在细胞核中，可能被CBP/P300和结合的HATS（组蛋白乙酰转移酶）诱导，乙酰化的位点是P65的赖氨酸310。P65的乙酰化使其和IB的结合作用大大减弱，促进转录活性。但是其在核内可以被HADC3（组蛋白去乙酰化酶）脱去乙酰基，从而促进P65和IB的有效结合，形成的复合物在CRMI（核质运输蛋白）的协助下被排出核外，终止转录活性。因此，P65的乙酰化可增强目的基因转录活性。,P65的乙酰化需要两个基本条件：,P65的磷酸化对于赖氨酸310的乙酰化是必需的。丝氨酸276磷酸化的缺乏或过表达具有催化活性的PKAC

37、，会阻碍赖氨酸310的乙酰化。丝氨酸536的磷酸化也可以显著增加赖氨酸310的乙酰化。IKK通过SMRT的磷酸化促进赖氨酸310乙酰化，导致HDAC3从SMRT辅阻碍物复合物的转移。另外，IKK还可以磷酸化CBP共激活因子。,P53对转录的调节,在复杂的NF-B信号通路中，P53和P65直接竞争CBP/P300，即P53竞争性抑制P65的活性，从而抑制NF-B信号通路。IKK磷酸化CBP，可诱导CBP活性的上调，增加其与P65的结合，进而减少P53的结合。GSK3对转录的调节 GSK3为糖原合成酶激酶，其可以磷酸化P65，但是这种影响是间接的。有活性的GSK3可以磷酸化和抑制CREB，从而阻断

38、CREB和CBP之间的作用，激活NF-B信号通路。当GSK3失活时，CREB和CBP结合，抑制NF-B信号通路。根据以上的研究发现，NF-B的转录调节模型被提出（见下页）,NF-B转录活性的调节,在未受到刺激的细胞中，目的基因的B位点被P50或P52的同型二聚体所占据。在这个阶段，Bcl-3 和 IB既可以通过移去和稳定P50或P52的同型二聚体来正向和反向调节NF-B信号通路。,A,B,当细胞受到刺激后，随着信号的传递，IB蛋白降解后，P65可以在细胞质中被IKK或PKAc磷酸化，还可以在细胞核中被MSK1/2 或 RSK-1（重组链激酶）磷酸化，磷酸化的P65更容易和CBP/P300结合，

39、从而发生组蛋白和P65乙酰化，促进目的基因的表达。,C,在IKK的作用下，共激活因子CBP/P300被磷酸化，从而与辅阻碍物HDACs发生交换，磷酸化的共激活因子CBP/P300与NF-B二聚体结合。,D,IKK和MSK1也可以直接磷酸化组蛋白来促进转录。当NF-B 与目的基因结合以后，IB和IB可以通过分离NF-B 与目的基因而对NF-B信号通路进行反向调节,2.NF-B信号通路的终止,目前，对于已经激活的NF-B信号通路的终止的研究，还没有取得重大的进展，对于已知的研究成果大致有以下三个方面：在下调NF-B表达中，IB蛋白和其他基因表达产生的上游信号元件是关键的因素。细胞因子信号转导抑制因

40、子SOCS-1，其除了可以影响上游JAK-STAT信号元件，同样可以降低 NF-B的转录活性。IKK可以通过促进p65和c-Rel在细胞内降解，从而引起已激活的NF-B信号通路的终止。但是，以上的结论还需要进一步的证明。所以，在未来，对于已经激活的NF-B信号通路的终止的研究将成为研究的又一个重点。,总结,随着NF-B信号通路和一些疾病（如：癌症，哮喘，肌营养不良）之间联系的发现，NF-B信号通路将更加受到人们的关注。虽然，对于NF-B信号通路中的一些基本性的问题，我们已经进行了深入的研究。但是，其中的很多问题，例如：不同的NF-B二聚体的调节，泛素的正确作用，IB亚型的其他作用等等，都是需要进一步研究和探索的。另外，通过阻碍NF-B信号通路，即发展通路中的抑制因子的作用，来防治一些疾病，将成为人们未来研究的又一重点。,谢谢！,