抗氧化应激转录因子-Nrf2的研究进展*
2011-02-13林晓萍沈华浩
林晓萍, 李 雯, 沈华浩
(浙江大学医学院附属第二医院呼吸科,浙江杭州310009)
细胞毒物、致癌物以及亲电子试剂在外界环境中无处不在,这些物质及其代谢产物直接或间接干扰DNA、蛋白质和脂质等生物大分子的生理功能,参与各种疾病包括肿瘤、老化、哮喘、急性肺损伤、动脉粥样硬化、神经退行性疾病和自身免疫病等疾病的病理生理过程,时刻威胁人类健康。为了对抗各种外来物质的攻击,细胞在进化过程中逐渐获得了对抗这些毒性物质的防御能力。其中一个对抗氧化应激最重要的细胞防御机制是由核因子E2相关因子2(nuclear factor-E2-related factor 2,Nrf2)所介导的,Nrf2通过与胞浆蛋白Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-1(Kelch-like epichlorohydrin-associated protein 1,Keap1)以及抗氧化反应元件(antioxidant response element,ARE)相互作用,启动下游编码抗氧化蛋白和II相解毒酶的基因表达,发挥细胞保护作用。
1 Nrf2、Keap1基本结构
1.1 Nrf2的基本结构 Nrf2是CNC(cap'n'collar)转录因子家族成员中活力最强的转录调节因子,主要表达于如肝脏、肾脏等代谢和解毒组织中,以及其它持续暴露在环境中的组织如皮肤、肺、消化道等,普遍表达于各种细胞[1]。
人类Nrf2与鸡、鼠Nrf2具有同源性,均含有6个高度保守的环氧氯丙烷(epichlorohydrin,ECH)相关蛋白同源结构域(Nrf2-ECH homology,Neh)[1-3]。分别如下:(1)Neh1 区:含 1 个 CNC 类型的碱性亮氨酸拉链结构(basic leucine zipper,bZ-ip),必须与其它转录因子形成异二聚体后才能识别并结合ARE,启动目标基因转录。此外,该区还含有功能性核定位信号(nuclear localization signal,NLS)和富含亮氨酸的核输出信号(nuclear export signal,NES),参与调控Nrf2的核转位和降解;(2)Neh2区:与胞浆蛋白Keap1的Kelch区相结合;(3)Neh3:是活化转录所必需的,通过招募共……
