Cezanne N端泛素链结合位点的鉴定及其在NF-κB通路中的功能和机制研究

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Cezanne(又称为OTUD7B)是属于OTU超家族,A20亚家族的去泛素化酶。作为NF-κB信号通路的抑制蛋白,Cezanne可以抑制NF-κB的激活和TNF受体信号介导的促炎转录。他也是第一个被发现可以特异性结合K11泛素链的去泛素化酶,可以调控细胞内包括天然免疫反应、细胞生存和肿瘤发生在内的多种信号通路。研究证明,当TNF受体(TNFR)被激活后,会在TNFR上形成一个复合体,此时Cezanne也会被招募到此复合体上,通过其去泛素化活性去除连接在RIP上的K63泛素链,从而阻止RIP蛋白上泛素信号的形成,进而使下游信号减弱。然而,Cezanne是如何识别TNFR复合体以及如何被招募到TNFR复合体上面的,迄今人们还无从知晓。对Cezanne的序列分析预测其N端可能存在UBA泛素链结合域。在我们的研究中,我们通过构建截短和点突变的Cezanne并通过GST pull-down实验证明了Cezanne蛋白的N端能够结合K63泛素链,并确定其泛素链结合的关键位点为UBA结构域内的第9位的亮氨酸和第10位的丝氨酸。这两个位点突变后的Cezanne无法结合K63泛素链也无法被招募到活化的TNFR复合体上,因此对NF-κB活化的抑制作用也大大降低。我们的研究表明,Cezanne蛋白N端的泛素链结合区域对其抑制NF-κB的功能非常重要。根据研究结果,我们进一步推测了Cezanne抑制NF-κB激活信号通路的分子机制:当TNF激活TNFR之后,活化的TNFR通过招募下游RIP等蛋白形成复合体,RIP发生泛素化并进一步激活下游信号通路。而Cezanne通过其N端的UBA结构域能够识别并结合RIP蛋白上的K63泛素链从而结合到TNFR复合体上,再通过其去泛素化酶活性去除RIP蛋白上的泛素信号,使其不能招募下游蛋白从而切断信号通路并抑制IKK的激活,最终抑制NF-κB的活性。
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