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NF-κB Signaling

 

核因子-κB (nuclear factor-κB,NF-κB) 是细胞内重要的核转录因子。它参与机体的炎症反应、免疫应答、细胞凋亡及其应激反应等。NF-κB 过度激活,与人类许多疾病如类风湿关节炎、肿瘤和移植排斥反应等相关,因此通过药物来抑制NF-κB信号转导通路,可能会成为治疗某些疾病的重要手段。


​​在哺乳动物中,NF-κB 家族由五个相关的转录因子组成:P50、P52、RelA (p65)、c-Rel 及 RelB1,2。这些转录因子的同源性体现在一个 300 个氨基酸的 N 端 DNA 结合/二聚化结构域,称为 Rel 同源结构域 (RHD)。RHD 是一个平台,家族成员可以由此形成同源和异源二聚体,进而能够结合基因的启动子和增强子区域以调控基因表达。这些异二聚体不同地结合DNA,并受到两种途径的调节:依赖于NF-κB基本调节剂(NEMO)的经典途径和不依赖于NEMO的非经典途径。这两种级联反应都包含一种 IκB 激酶 (IKK) 复合物的激活过程,这种复合物由催化激酶亚基(IKKα 和/或 IKKβ)和无酶活的调控骨架蛋白 NEMO(NF-κB 必须调节剂,亦称 IKKγ)组成。

 

在经典信号传导途径中,配体结合至细胞表面受体(例如 Toll 样受体超家族成员)会导致接头蛋白(例如 TRAF)被招募至受体的胞质域。这些接头蛋白转而招募 IKK 复合物,致使 IκB 抑制剂的磷酸化和降解。经典途径可激活由 RelA、c-Rel、RelB 和 p50 组成的 NF-κB 二聚体。


非经典途径负责激活 p100/RelB 复合物,这一过程发生在淋巴器官发育期间,淋巴器官负责产生 B 淋巴细胞和 T 淋巴细胞。只有一小部分的刺激能通过这一途径激活 NF-κB,这些刺激因子包括淋巴毒素 B 和 B 细胞活化因子 (BAFF)。该途径涉及的 IKK 复合物由两个 IKKα 亚基组成,不含 NEMO。在非经典途径中,配体诱导的激活结果可诱发 NF-κB 诱导激酶 (NIK) 使 IKKα 复合物磷酸化和激活。反过来,IKKα 复合物可使 p100 磷酸化,导致 p52/RelB 活性异源二聚体的加工和释放。

 

NF-κB受IκBs家族蛋白的调控,包括IκBα, IκBβ, IκBγ, IκBε和Bcl-3。当处于失活状态,NF-κB复合物位于细胞质中,与IκB激酶α(IKKα)、IκB激酶β(IKKβ)和IKKγ/NEMO形成复合物。IKK可以被一些细胞因子、验证分子和应激信号激活。

 

NF-κB通路的激活参与了哮喘、类风湿关节炎、炎症性肠病等慢性炎症性疾病的发病机制。此外,NF-κB调控的改变可能参与其他疾病,如动脉粥样硬化、阿尔茨海默病和多种人类癌症。因此,许多抑制NF-κB活化的药物、天然产物、正常蛋白或重组蛋白可用于NF-κB相关疾病的治疗。



参考文献:
[1] Karin M. Oncogene. 1999 Nov 22;18(49):6867-74.
[2] Yamamoto Y, et al. J Clin Invest. 2001 Jan;107(2):135-42.
[3] Mitchell S, et al. Wiley Interdiscip Rev Syst Biol Med. 2016 May;8(3):227-41.

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