NF-κB信號通路,包括受體和受體近端信號銜接分子,IκB激酶複合物,IκB蛋白和NF-κB二聚體。IκB蛋白家族包括:IκBα,IκBβ,IκBγ,IκBε,Bcl-3,p100和p105。NF-κB家族包括:P50(NF-κB1)、P52(NF-κB2)、REL(cREL)、P65(REL-A)和REL-B。NF-κB通路包括經典通路以及非經典通路,經典通路中,許多的信號中間物是共有的,不同的信號通路利用共有的信號激活和抑制通路。2006年發表在Cell上SnapShot專欄上的文章對NF-κB信號通路的過程進行了系統闡述。
(A)Toll樣受體信號傳導
與配體結合的Toll樣受體(TLR)募集含有TIR的銜接子分子MyD88和/或TRIF,它們分別與下遊效應子IRAK1-4和RIP1結合。活性IRAK與TRAF6和TAK1結合,隨後激活IKK複合物。TRAF和IKK複合物的調節亞基NEMO的泛素化,促進了催化性IKKβ亞基的活化。這導致IκB的磷酸化和蛋白酶體降解以及主轉錄因子NF-κB的異二聚體的釋放。
(B)TNF受體信號
通過TNF受體超家族成員(例如TNFR1)發出信號,導致銜接蛋白FADD,TRADD,幾個TRAF家族成員(TRAF2、5和6)和激酶RIP1的募集。TRAF / RIP複合物募集並激活TAK1,它通過NF-κB途徑誘導IKK複合物激活和下遊信號傳導。受到刺激時,與TRAF3結合的一部分TNFR超家族成員(CD40,LTβR,BAFFR)誘導TRAF3降解,導致激酶NIK蓄積;在沒有刺激的情況下激酶NIK發生組成性降解。累積的NIK磷酸化並激活IKKα。反過來,IKKα將NF-κB家族成員p100加工成p52,並因此激活了含p52的NF-κB複合物(典型的是RelB:p52)。
(C)抗原受體信號傳導
通過T細胞受體(TCR)或類似地通過B細胞受體(BCR)進行信號傳導,募集Src家族的酪氨酸激酶ZAP70和Syk,從而導致生成三磷酸肌苷(IP3)和二醯基甘油(DAG)。PI3K的激活誘導PDK1的激活,PDK1募集並激活蛋白激酶C(PKC)家族成員和CARMA1 / BCL10 / MALT1(CBM)複合體。PKC使CARMA1磷酸化,導致CBM複合物活化和寡聚,促進TRAF6募集以及經典TAK1向IKK信號通路的刺激。活躍的IKK也可能通過BCL10的磷酸化產生負反饋。
(D)DNA損傷反應
DNA損傷觸發PIDDosome(包含RIP1 / PIDD / RAIDD)的激活,導致NEMO發生磺醯化並將其易位至細胞核。DNA損傷還會激活ATM激酶,導致NEMO磷酸化和泛素化,然後返回細胞質並介導IKK激活。
(E)TPL2途徑
活性IKK磷酸化p105,導致釋放p50同二聚體和活性TPL2,p50同二聚體轉移到細胞核,活性TPL2激活ERK信號通路。
(F)染色質重塑
NF-κB激活通過調節染色質結構導致靶基因表達。未磷酸化的含p65的NF-κB異二聚體或p50同二聚體與抑制性組蛋白脫乙醯基酶(HDAC)結合併抑制轉錄。在細胞質中,p65可被IKK和蛋白激酶A(PKA)磷酸化,而在細胞核中可被MSK1磷酸化。這能夠募集包括CBP / p300在內的組蛋白乙醯基轉移酶(HATs),從而導致組蛋白的乙醯化,鬆弛染色質結構和激活基因表達。IKKα或MSK1直接將組蛋白磷酸化也可能促進轉錄。
(G)次級NF-κB途徑
活性NF-κB誘導NF-κB信號傳導途徑的成分表達,包括p100,BCL3和IκBγ。IκBγ與p50同二聚體形成轉錄活性複合物。BCL3可能與p50和p52二聚體形成阻抑或活性複合物,具體取決於BCL3的翻譯後修飾。p100的轉錄可以通過IKKα誘導的p100到p52的加工來完全激活替代的NF-κB途徑。NF-κB還通過IκB,去泛素化酶A20和CYLD以及IRAKM的表達誘導負反饋,其中IRKKM阻止IRAK1的磷酸化。
編輯:王秋平
校審:張健 羅鵬