Biochem J:複雜蛋白複合物調節人類疾病發生過程的分子機制

2021-01-10 生物谷

2014年7月14日 訊 /生物谷BIOON/ --近日,來自英國鄧迪大學的研究人員通過研究揭示了一種複雜蛋白質在癌症發育、病毒感染以及自身免疫疾病發生過程中如何被激活,相關研究刊登於國際雜誌Biochemical Journal上,該研究為開發新型抵禦人類疾病的靶向療法提供了新的研究思路和依據。

研究者Jiazhen Zhang教授表示,我們揭示了蛋白質複合物NF-κB被激活的分子機制,NF-κB是B細胞中激活的一種細胞核因子,其在幾乎所有的動物細胞中都存在,而且在調節機體對感染的免疫反應上扮演著重要角色,NF-κB的不正確調節往往和癌症、炎症以及自身免疫疾病等疾病直接相關。

Sir Philip博士說道,長期以來科學家們一直集中對NF-κB進行研究並且發現了其在癌症和炎症發生過程中的作用,但是有時候該蛋白質可以被一種名為IKKβ的激酶所激活,但是關於IKKβ激酶如何自我開啟表達卻存在不同的看法;此外研究者發現了另外一種名為TAK1的激酶,其並不足以開啟IKKβ的表達,還需要另外兩個時間發生才可以開啟IKKβ的表達,也就是所謂的泛素鏈的形成以及其吸附到IKKβ激酶上。

揭示蛋白質開啟和關閉的機制是一項非常複雜的生化過程,其也可以為科學家們提供新的路徑來幫助開發新型藥物來治療一系列疾病,比如可以產生泛素鏈來激活IKKβ的酶類可以被靶向作用來開發新型治療炎性疾病的藥物。

最後研究者Peter Shepherd說道,這種信號路徑對於細胞反應,尤其是氧化性反應非常重要,揭示該路徑被調節的機制非常重要,這項研究不僅可以幫助科學家們理解疾病發生的過程,而且為開發新型靶向療法來治療人類的一系列疾病也提供了一定的線索。(生物谷Bioon.com)

An unexpected twist to the activation of IKKβ: TAK1 primes IKKβ for activation by autophosphorylation

Jiazhen Zhang*, Kristopher Clark*, Toby Lawrence†, Mark W. Peggie* and Philip Cohen*1

IKKβ {IκB [inhibitor of NF-κB (nuclear factor κB)] kinase β} is required to activate the transcription factor NF-κB, but how IKKβ itself is activated in vivo is still unclear. It was found to require phosphorylation by one or more 『upstream』 protein kinases in some reports, but by autophosphorylation in others. In the present study, we resolve this contro-versy by demonstrating that the activation of IKKβ induced by IL-1 (interleukin-1) or TNF (tumour necrosis factor) in embryonic fibroblasts, or by ligands that activate Toll-like receptors in macrophages, requires two distinct phosphorylation events: first, the TAK1 [TGFβ (transforming growth factor β)-activated kinase-1]-catalysed phosphorylation of Ser177 and, secondly, the IKKβ-catalysed autophosphorylation of Ser181. The phosphorylation of Ser177 by TAK1 is a priming event required for the subsequent autophosphorylation of Ser181, which enables IKKβ to phosphorylate exogenous substrates. We also provide genetic evidence which indicates that the IL-1-stimulated, LUBAC (linear ubiquitin chain assembly complex)-catalysed formation of linear ubiquitin chains and their interaction with the NEMO (NF-κB essential modulator) component of the canonical IKK complex permits the TAK1-catalysed priming phosphorylation of IKKβ at Ser177 and IKKα at Ser176. These findings may be of general significance for the activation of other protein kinases.

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