转化生长因子-β激活激酶1在NF-κB信号通路中的作用及临床意义
2012-12-09邵天伟梁小明陈昌辉
邵天伟 梁小明 陈昌辉
丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)级联是真核生物信号传递网络中的重要途径之一。MAPK链由3类蛋白激酶(MAP3KMAP2K-MAPK)组成。转化生长因子-β激活激酶1(transforming growth factor-βactivated kinase-1,TAK1)是MAP3K家族的主要成员,具有丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶活性,是NF-κB信号通路中的重要调节因子,在炎症基因表达中起着关键性的调节作用[1]。TAK1作为通路中的上游信号分子,可以使IκB激酶(IκB kinase,IKK)磷酸化,活化NF-κB,触发下游的NF-κB级联反应[2]。
NF-κB信号通路在多种细胞中都有表达,且在多种病理生理过程(包括炎症、免疫、细胞凋亡等)中发挥作用[3~5];NF-κB的异常活化与多种疾病的发生、发展及转归密切相关。现就TAK1激活NF-κB信号通路的研究进展及临床意义进行阐述。
一、TAK 1的结构和生物学作用
1.TAK1的结构:TAK1为单跨膜蛋白,具有保守的激酶活性域、疏水性强的N端跨越类囊体膜,处于基质中的亲水性C端结构。TAK1蛋白含有9个α-螺旋和18个β-折叠,无规卷曲约占57%,在第168~190位点存在一个ATP结合域,第162~440位点为激酶功能域。TAK1 激酶活性区是VVHRDIKSSNILL(285~297),具有典型的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶的特点,第289位的天冬氨酸(Asp,D)是激活丝氨酸-苏氨酸羟基的催化残基,即活性位点[6]。TAK1是NF-κB经典信号通路中的调节蛋白,其激活NF-κB的磷酸化位点为苏氨酸(Thr)-184位和Thr-187位[7]。
2.TAK1的生物学作用:TAK1在固有免疫和适应性免疫中均发挥关键作用[8]。Vidal等[9]研究dTAK1基因突变的果蝇时发现,TAK1基因突变的果蝇虽然能够生存和繁殖,但其产生抗菌肽的能力消失,对革兰阴性菌高度易感。表明TAK1在固有免疫介导NF-κB信号通路中具有重要作用。促炎因子(如TNF和 IL-1β)主要诱导固有免疫反应[10]。……
