【摘要】：NF-κB信號通路在宿主抵御病原菌感染的過程中起到了至關(guān)重要的作用。宿主細(xì)胞識別病原體相關(guān)分子模式后,可以激活NF-κB信號通路,從而啟動炎癥因子等抗感染基因的轉(zhuǎn)錄,促進(jìn)細(xì)胞的存活,最終達(dá)到拮抗病原菌的感染的目的。與此同時,很多病原菌感染宿主時,都會將效應(yīng)蛋白或者毒素分泌到宿主細(xì)胞內(nèi)來抑制宿主的NF-κB信號通路,從而利于自身的繁殖和擴(kuò)散。例如,近年來人們發(fā)現(xiàn)腸致病性大腸桿菌(enteropathogenic Escherichia coli, EPEC)在感染人小腸上皮細(xì)胞的過程中,會抑制宿主的NF-κB信號通路。隨后的遺傳篩選發(fā)現(xiàn)一個叫做NleE的效應(yīng)蛋白起到了主要作用。NleE在腸致病性大腸桿菌,腸出血性大腸桿菌(enterohemorrhage Escherichia coli, EHEC),志賀氏菌(Shigella)以及部分沙門氏菌(Salmonella)中高度保守。因此,對NleE效應(yīng)蛋白功能的研究,不僅會幫助揭示多種腸道致病菌抑制宿主NF-κB信號通路的保守機(jī)制,更將幫助我們深入的了解病原菌與宿主之間的相互作用,從而為拮抗病原菌感染提供新的線索和思路。 通過一系列的細(xì)胞及生化實(shí)驗(yàn),我們發(fā)現(xiàn)NleE是通過阻斷NF-κB信號通路中關(guān)鍵激酶TAKl的活化來抑制NF-κB信號通路的。通過對TAK1激酶活化過程的研究,我們猜測NleE極有可能直接作用于由TAK1、TAB1和同源分子TAB2或TAB3組成的TAKl復(fù)合物。通過酵母雙雜交,我們發(fā)現(xiàn)NleE能特異性地結(jié)合TAB3。在哺乳動物細(xì)胞中,NleE能夠同TAB2/3發(fā)生相互作用,并抑制二者過表達(dá)誘導(dǎo)的NF-κB激活。TAB2和TAB3(TAB2/3)是NF-κB信號通路中關(guān)鍵的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子,其C端的鋅指結(jié)構(gòu)域(Np14-like zinc finger, NZF結(jié)構(gòu)域)可特異地識別并結(jié)合NF-κB通路上游激活所產(chǎn)生的泛素鏈,從而促進(jìn)TAK1激酶的磷酸化。激活后的TAKl磷酸化IKK復(fù)合物,并最終導(dǎo)致NF-κB轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi),調(diào)節(jié)下游基因的轉(zhuǎn)錄。我們發(fā)現(xiàn),NleE的存在可以破壞TAB2/3同泛素鏈的結(jié)合。因?yàn)門AB2/3是通過NZF結(jié)構(gòu)域來識別并結(jié)合泛素鏈,所以我們猜測NleE可能直接作用于TAB2/3的NZF結(jié)構(gòu)域(TAB2/3-NZF)。體外重組蛋白pulldown實(shí)驗(yàn)證實(shí)了我們的猜想。隨后通過質(zhì)譜檢測,我們發(fā)現(xiàn)NleE對TAB2/3-NZF中負(fù)責(zé)螯合鋅離子的一個半胱氨酸(Cysteine, Cys)造成甲基化修飾。同位素示蹤實(shí)驗(yàn)也證實(shí),NleE確實(shí)是一個依賴于S.腺苷甲硫氨酸(S-adenosyl-L-methionine, SAM)的甲基轉(zhuǎn)移酶。NleE對TAB2/3-NZF結(jié)構(gòu)域的半胱氨酸甲基化修飾使得鋅離子離去,TAB2/3喪失結(jié)合泛素鏈的能力,從而實(shí)現(xiàn)對NF-κB信號通路的抑制。 我們研究闡明了來自EPEC的效應(yīng)蛋白NleE的生化本質(zhì),揭示了EPEC感染宿主細(xì)胞時抑制宿主細(xì)胞NF-κB信號通路的主要機(jī)制。同時,我們也首次報(bào)道了酶促發(fā)生的半胱氨酸甲基化能夠作為一種調(diào)節(jié)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的蛋白翻譯后修飾方式。這極大地拓寬了我們對于信號轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)控手段的認(rèn)識。 我們還發(fā)現(xiàn),NleE也可以作用于另一個含有NZF結(jié)構(gòu)域的蛋白——ZRANB3，同TAB2/3不同,ZRANB3并不參與NF-κB通路的組成,而是在DNA損傷修復(fù)中起到一定的作用,但具體機(jī)制并不完全清楚。NleE對ZRANB3的半胱氨酸甲基化修飾,同樣會使ZRANB3喪失結(jié)合泛素鏈的能力�？紤]到鋅指結(jié)構(gòu)在真核生物中的廣泛存在；而且由于鋅離子的存在,會使半胱氨酸的巰基的親核性增加,更易通過親核取代方式發(fā)生甲基化修飾,因此我們推測在真核生物中極有可能也存在蛋白質(zhì)的半胱氨酸甲基化修飾。 另外,我們實(shí)驗(yàn)室也解析了NleE蛋白的晶體結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)了NleE中參與酶促反應(yīng)的重要?dú)埢?并且NleE的整體結(jié)構(gòu)同目前已報(bào)道的SAM依賴的甲基轉(zhuǎn)移酶的結(jié)構(gòu)都不相同,代表了一類結(jié)構(gòu)獨(dú)特的甲基轉(zhuǎn)移酶。
【學(xué)位授予單位】：北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R3411;Q517

【共引文獻(xiàn)】

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2 隗黎麗;吳華東;熊六鳳;;柱狀黃桿菌對草魚TLRs基因表達(dá)水平的影響[J];大連海洋大學(xué)學(xué)報(bào);2013年04期

3 陳大帥;周思遠(yuǎn);唐宏智;李瑛;;針刺調(diào)節(jié)核轉(zhuǎn)錄因子-κB信號通路的實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展[J];中華中醫(yī)藥雜志;2013年10期

4 Jinshan ZHAO;Ke JIANG;Zhenghao DAI;Xiaoli REN;Yumei WANG;Yongping JIANG;Mingtuan LIU;Yonglian DAI;Lele HOU;Hegang LI;;Advances in Mathematical Modeling of NFκB Signal Transduction in Mammals[J];Agricultural Biotechnology;2013年04期

5 敏思聰;俞銀賢;馬金忠;;TLR4信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路與骨關(guān)節(jié)炎[J];國際骨科學(xué)雜志;2013年04期

6 Yu-Shan Chen;Xiao-Bo Qiu;;Ubiquitin at the crossroad of cell death and survival[J];Chinese Journal of Cancer;2013年12期

7 李文利;劉媛;李鳳娟;李亞潔;;柞蠶免疫相關(guān)基因Apdorsal的克隆鑒定與表達(dá)分析[J];蠶業(yè)科學(xué);2014年01期

8 顧鑫瑾;孫禮俠;;膽管損傷后狹窄與相關(guān)因子研究進(jìn)展[J];腹腔鏡外科雜志;2014年05期

9 王興平;羅仍卓么;李峰;許尚忠;李俊雅;高雪;;牛TRAF6基因編碼區(qū)的克隆及序列分析[J];廣東農(nóng)業(yè)科學(xué);2014年11期

10 王冬梅;馮亞瓊;崔春曉;李娜娜;杜東穎;秦運(yùn)杰;付朋飛;夏平安;;脂多糖對豬繁殖與呼吸綜合征病毒誘導(dǎo)的抗病毒免疫反應(yīng)的影響[J];中國畜牧獸醫(yī);2014年08期

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1 何鵬;胡忠玉;;Toll樣受體研究進(jìn)展[A];2013年中國藥學(xué)大會暨第十三屆中國藥師周論文集[C];2013年

2 Mary Kaileh;Ranjan Sen;;Role of NF-κB in the Anti-Inflammatory Effects of Tocotrienols[A];Journal of the American College of Nutrition（Volume29，Number3（s），，June2010）[C];2010年

3 劉勇;張谷;朱玉萍;錢俊;鞠海星;馮海洋;李德川;;局部進(jìn)展期直腸癌術(shù)前新輔助治療后NF-κB和Caspase8表達(dá)變化及臨床意義[A];2013年浙江省肛腸外科學(xué)術(shù)年會暨結(jié)直腸疾病的微創(chuàng)及綜合治療新進(jìn)展學(xué)習(xí)班論文匯編[C];2013年

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4 張曉穎;鋅指蛋白A20在急性髓性白血病樹突狀細(xì)胞中的作用[D];中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院;2013年

5 姚琪;蛋白質(zhì)翻譯后修飾及不同修飾間相互調(diào)控研究[D];武漢大學(xué);2011年

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7 張洪菊;CUEDC2在慢性粒細(xì)胞白血病細(xì)胞伊馬替尼耐藥中的作用[D];北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院;2013年

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10 胡章雪;Zonulin在動脈粥樣硬化發(fā)病機(jī)制中的作用研究與甘氨鵝脫氧膽酸細(xì)胞毒性的體外實(shí)驗(yàn)研究[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2013年

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3 馬麗斌;丙泊酚和七氟烷對單肺通氣下行食管癌根治術(shù)患者炎癥反應(yīng)及肺功能的影響[D];鄭州大學(xué);2013年

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