泛素連接酶TRAF6的生化機(jī)制研究.pdf

1、NF-κB在免疫，炎癥和脅迫應(yīng)激反應(yīng)中起著關(guān)鍵作用。NF-κB與癌癥，自身免疫性疾病和神經(jīng)退行性疾病有著密切的關(guān)系。NF-κB能夠被促炎癥因子、流感病毒和紫外線等很多生物、物理及化學(xué)性的因子激活。在白介素1介導(dǎo)的NF-κB信號(hào)通路激活的過程中，TRAF6與E2(Ubc13/Uev1A)共同催化合成K63連接的自由多泛素鏈，然后自由多泛素鏈再激活下游蛋白激酶TAK1。在激活TAK1的過程中，怎樣形式的自由多泛素鏈介導(dǎo)了蛋白激酶的激活，TR

2、AF6是怎樣在短時(shí)間內(nèi)高效地合成大量的自由多泛素鏈作為傳遞信號(hào)分子，這些重要的問題需要進(jìn)一步的解答。通過建立體外的泛素化合成系統(tǒng)，我們分離純化了不同長(zhǎng)度的K63自由多泛素鏈。通過體外TAK1激酶激活實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)只有長(zhǎng)的多泛素鏈才能介導(dǎo)TAK1激酶的激活。這從另一方面也說明了TRAF6是一個(gè)高效的、具有持續(xù)合成能力的泛素連接酶。通過對(duì)TRAF6不同結(jié)構(gòu)域截短體的分析，我們鑒定到Coiled-coil(CC)結(jié)構(gòu)域?qū)RAF6持續(xù)高效地合

3、成泛素鏈至關(guān)重要。CC結(jié)構(gòu)域介導(dǎo)了TRAF6的自身寡聚化，形成了巨大的寡聚復(fù)合物。大量的TRAF6相互靠近，可以使TRAF6在接受上游信號(hào)的時(shí)候，行使功能的鋅指結(jié)構(gòu)域一次就可以結(jié)合大量的Ubc13/Ub～Ubc13，因而在短時(shí)間內(nèi)合成長(zhǎng)的自由多泛素鏈。突變CC結(jié)構(gòu)域破壞TRAF6的寡聚化狀態(tài)，TARF6的酶活就大大降低。我們把CC結(jié)構(gòu)域融合到另外一個(gè)不能激活NF-κB的泛素連接酶CHIP上，發(fā)現(xiàn)CHIP具有了激活NF-κB的能力，說明了

4、CC結(jié)構(gòu)域的功能是可以轉(zhuǎn)移的。緊接著，我們發(fā)現(xiàn)CC結(jié)構(gòu)域自身在介導(dǎo)TRAF6寡聚化的同時(shí)也可以結(jié)合Ubc13/Ub～Ubc13，在TRAF6合成泛素鏈的過程中提供大量的Ub～Ubc13，保證長(zhǎng)多泛素鏈的高效持續(xù)合成。我們找到了影響與E2相互作用的CC結(jié)構(gòu)域的突變體，它的酶活大大降低，在細(xì)胞內(nèi)和體外都不能合成長(zhǎng)多泛素鏈激活NF-κB信號(hào)通路。綜上所述，我們闡明了TRAF6合成自由多泛素鏈的具體生化機(jī)制，提出了TRAF6工作的全新模型：CC