热休克蛋白90与TAK1相互作用调节白介素-1β激活的信号转导

论文摘要

热休克蛋白90（Heat shock protein 90,Hsp90）是Hsp90家族成员,进化上高度保守,其结构主要由一个N端高度保守的ATPase结构域,一个中间结构域以及一个介导Hsp90二聚化的C端结构域三部分组成。Hsp90是胞内广泛存在的一个分子伴侣,其底物蛋白主要为一些在细胞内信号通路中起重要作用的类固醇激素受体、蛋白激酶、转录因子等。Hsp90特异性抑制剂GA或RAD,能够通过竞争的结合到Hsp90 N端的ATP/ADP结合位点阻断其分子伴侣功能,从而导致其底物蛋白通过蛋白酶体降解。因此,借助于Hsp90的抑制剂可以进一步扩大Hsp90的底物范围。IL-1是一种促炎细胞因子,主要由LPS刺激的单核/巨嗜细胞产生,在机体免疫反应和免疫缺陷性疾病如类风湿关节炎（rheumatoid arthritis,RA）中具有重要作用。TAK1作为MAPKKK参与IL-1β诱导的信号通路,并对下游MAPKs（JNK和p38）和NF-κ3的激活是必需的。蛋白质组学研究表明Hsp90能够与TAK1相互作用。我们的研究发现并报道了Hsp90在IL-1β激活的信号级联中的新的调控作用。GA处理后抑制了IL-1β诱导的,TAK1-MAPKs和TAK1-NF-κ3通路的激活,从而导致炎症相关蛋白COX-2表达的减少。利用RNA干扰手段下调内源Hsp90的蛋白水平后,我们也得到了相同的结果。此外,T6RZC稳定表达细胞系可以通过Coumermycin A诱导T6RZC二聚化,从而模拟IL-1β激活的胞内信号级联,以避开Hsp90分子伴侣复合物对TAK1上游激酶IRAK-1的调节作用对MAPKs和NF-κB激活的影响。在T6RZC稳定表达细胞系中,GA明显抑制了JNK、p38 MAPKs的磷酸化和IκB的降解。免疫沉淀实验结果显示Hsp90能够在体内与TAK1发生相互作用,Hsp90的氨基端1-401位氨基酸介导了两者的结合。Hsp90的抑制剂能够在转录后水平下调内源TAK1的表达而不影响其mRNA水平,并且GA处理后TAK1蛋白的降解是通过蛋白酶体途径。这些结果表明Hsp90通过与TAK1发生蛋白间相互作用来调节IL-1β激活的MAPKs和NF-κB信号转导通路。综上所述,本研究首次揭示了Hsp90通过调节TAK1蛋白的稳定性参与IL-1β激活的信号级联;提出了Hsp90在胞内调节MAPKs和NF-κB通路的新的作用机制。这些结果对于深入研究Hsp90在炎症相关信号通路中的调节作用具有重要的指导意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 绪言:
• 第一节 白细胞介素-1β（interleukin-1β,IL-1β）研究进展
• 第二节 热休克蛋白90（Heat shock protein 90,Hsp90）研究进展
• 本章小结
• 第二章 热休克蛋白90调节IL-1β激活的信号转导通路
• 第一节 Hsp90调控IL-1β激活的TAK1-MAPKs和TAK1-NF-κB信号级联
• 第二节 Hsp90调控Coumermycin A诱导的TAK1-MAPKs和TAK1-NF-κB信号级联
• 第三章 热休克蛋白90调节HEK293细胞中TAK1蛋白的稳定性
• 第一节 Hsp90与TAK1存在蛋白间相互作用
• 第二节 Hsp90抑制剂下调HEK293细胞中内源性TAK1的蛋白水平
• 第三节 Hsp90调节TAK1蛋白稳定性的机制
• 第四章 热休克蛋白90调节IL-1β诱导的炎症相关蛋白的表达
• 前言
• 1 实验材料与方法
• 2 实验结果及分析
• 全文总结与讨论
• 参考文献
• 附录
• 致谢