HSPA13调控TNFα诱导的NF-κB激活及程序性死亡响应

发布时间：2020-05-08 12:11

【摘要】：肿瘤坏死因子α(TNFαα)是多效应的细胞因子,在机体免疫防御、组织损伤以及癌症发生等过程中具有重要作用。通过诱导不同的信号复合体,TNFα可以启动截然不同的细胞应答:介导NF-κB激活从而抑制凋亡、促进炎症发生;亦或诱导细胞发生程序性死亡(包括凋亡及坏死)。而RIP1作为TNFα信号网络的核心效应蛋白,在决定细胞命运中起到了“分子开关”的作用:K63泛素链修饰的RIP1可作为信号平台激活NF-κB信号通路;而RIP1的激酶激活可诱导细胞发生凋亡及坏死。然而,RIPI是如何在两个截然相反的细胞命运中做出选择的分子机制还有待进一步阐明。本研究中,我们利用质谱技术进行筛选,发现了一个全新的RIP1结合蛋白——HSPA13(heat shock protein family A member 13)。在HT29细胞系、Jurkat细胞系中,敲除HSPA13显著降低TNFα介导的NF-κB激活,而在此基础上回补HSPA13则可以重塑NF-κB的响应。另一方面,HSPA13的缺失明显增加了细胞对凋亡以及程序性坏死的敏感性。同时,HSPA13促进炎症响应,维持细胞存活的功能也在斑马鱼模型中得到了证实。进一步的机制研究发现,HSPA13是TNFR1活化后招募的调控蛋白,可以选择性结合TNFR1和RIP1,并促进RIP1在复合体Ⅰ中的K63泛素链修饰,进而增强复合体Ⅰ的稳定性;同时HSPA13可以抑制RIP1从复合体Ⅰ中脱离,阻断RIP1的胞质活化以及复合体Ⅱa/b的组装。另外,HSPA13不影响RIP1非依赖的NF-κB及凋亡响应,同时也不参与调节IL-1β诱导的NF-κB激活。这些结果表明HSPA13能够特异性地调节TNFR1和RIP1介导的TNFα信号激活。综上所述,本研究揭示了HSPA13作为复合体Ⅰ中关键蛋白特异性地调控TNFα信号的具体机制。HSPA13通过上调NF-κB信号和同时抑制程序性死亡,在体内以及体外都具有促进存活以及炎症响应的功能。
【图文】：

代的重要作用。而ＴＮＦａ发挥功能多效性的分子基础是其能够在细胞内诱导形成不逡逑同的信号转导复合体，包括复合体Ｉ和复合体ｎａ／ｂ［７＇８］。逡逑如图１．２所示，ＴＮＦＲ１与ＴＮＦａ结合后，寡聚形成同源三聚体，进而引起胞内结逡逑构域的构象变化，暴露出其死亡结构域（Ｄｅａｔｈ邋Ｄｏｍａｉｎ，邋ＤＤ），并迅速招募到第逡逑一个接头蛋白逦ＴＲＡＤＤ邋（ＴＮＦＲ１－ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ邋ｄｅａｔｈ邋ｄｏｍａｉｎ邋ｐｒｏｔｅｉｎ）【９］。随后逡逑ＴＲＡＤＤ作为构架蛋白，，招募到更多的信号分子，包括ＲＩＰ邋１邋（邋ｒｅｃｅｐｔｏｒ－ｉｎｔｅｒａｃｔｉｎｇ逡逑ｐｒｏｔｅｉｎ邋ｋｉｎａｓｅ）邋［１０］、ＴＲＡＦ２／５邋（ＴＮＦ邋ｒｅｃｅｐｔｏｒ—ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ邋ｆａｃｔｏｒ邋２）邋［１１］，在细胞膜内逡逑膜月旨筏结构上组装形成复合体Ｉ邋（ｍｅｍｂｒａｎｅ－ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ邋ｃｏｍｐｌｅｘ邋Ｉ）。其中，ＴＲＡＦ２逡逑具有一个ＲＩＮＧ邋（ｒｅａｌｌｙ邋ｉｎｔｅｒｅｓｔｉｎｇ邋ｎｅｗ邋ｇｅｎｅ）结构域，是一个Ｅ３泛素连接酶，它可逡逑以招募ｃＩＡＰｌ／２邋（ｃｅｌｌｕｌａｒ邋ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ邋ｏｆ邋ａｐｏｐｔｏｓｉｓ）。ｃＩＡＰ邋１／２邋同样也是Ｅ３泛素连接酶，逡逑静息状态下会发生自我泛素化，形成Ｋ４８多聚泛素链修饰，进而被蛋白酶体识别并逡逑降解。但在ＴＮＦａ刺激下ＴＲＡＦ２催化ｃＩＡＰ邋１／２分子内部的ＲＩＮＧ结构域发生泛素化修逡逑饰

ＮＦ－ｋＢ邋ｎｕｃｌｅａｒ邋ｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎ逦ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ逡逑图１．２邋ＴＮＦｏｃ诱导复合体Ｉ组装示意图逡逑１．２．２复合体Ｉｌａ逡逑根据细胞所处内外环境的不同，长时间的ＴＮＦｏｃ处理，导致复合体Ｉ解离，逡逑ＴＲＡＤＤ、ＲＩＰ１、ＴＲＡＦ２等从细胞膜上脱落，进入细胞质。其中ＴＲＡＤＤ和ＲＩＰ１逡逑进一步招募邋ＦＡＤＤ邋（Ｆａｓ－ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ邋ｄｅａｔｈ邋ｄｏｍａｉｎ邋ｐｒｏｔｅｉｎ）、ｐｒｏｅａｓｐａｓｅ－８，起始组装逡逑复合体Ｉｌａ，也叫死亡引发信号复合体（ｄｅａｔｈ邋ｉｎｉｔｉａｔｉｎｇ邋ｓｉｇｎａｌｉｎｇ邋ｃｏｍｐｌｅｘ，邋ＤＩＳＣ）逡逑［１９－２Ｑ］。而这过程中，无活性的ｃａｓｐａｓｅ－８前体被切割活化，从而促使细胞发生凋亡。逡逑但是细胞内存在ｃａｓｐａｓｅ－８无催化活性的类似物——ｃ－ＦＬＩＰ邋（ｃｅｌｌｕｌａｒ邋ＦＬＩＣ邋Ｅ－ｌｉｋｅ逡逑ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ邋ｐｒｏｔｅｉｎ），该蛋白可以竞争进入复合体Ｉｌａ从而抑制ｃａｓｐａｓｅ－８的活化［２１］。逡逑值得注意的是，复合体Ｉｌａ诱导的细胞凋亡依赖于ＲＩＰ１的激酶活性，抑制剂处理逡逑或者激酶活性缺失突变都会影响ＲＩＰ１介导的凋亡［２２］
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R730.2

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本文编号：2654636