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目的:IκB家族成员是RELA的一组重要转录靶基因。早期研究认为,RELA的失活是因为新合成的IκB进入细胞核中与RELA-DNA复合体中的RELA结合,使RELA从顺式作用元件上解离,回到细胞质中。然而,最近研究发现,泛素蛋白酶体系统介导的RELA-DNA复合体中RELA的降解,在NF-κB的失活中也发挥了一定的作用,但其详细的分子机制还不完全清楚。
方法:蛋白泛素化主要发生在赖氨酸位点,本研究应用点突变法,对RELA的所有赖氨酸位点进行研究。并进一步用蛋白印记,Real-Time PCR,ELISA对RELA泛素化的生物学功能进行研究。
结果:对RELA所有的突变体进行功能研究发现,RELA第195位赖氨酸(K195R)突变体可以增强RELA的转录活性,显著降低RELA的泛素化水平。TNFα刺激后,K195R突变体比野生型RELA表现出更强的转录活性。利用RELA敲除的MEF细胞系研究发现,TNFα刺激能明显诱导野生型RELA的泛素化,而不能诱导K195R突变体的泛素化。在TNFα刺激下,K195R突变体比野生型RELA表现出更强的稳定性。K195R突变体能明显增强并延长TNFα诱导的RELA核移位。进一步研究发现,K195R突变体能明显增强RELA的靶基因IL-6的表达。以上结果表明RELA的第195位赖氨酸介导了RELA的泛素化,RELA的泛素化可以终止RELA的转录活性。
对USPs表达文库筛选发现,USP19可以增强RELA的转录活性。USP19可以抑制RELA的泛素化。免疫共沉淀研究发现,RELA和USP19相互结合,USP19通过对RELA去泛素化,而稳定RELA的转录活性。在体内,机体通过泛素化和去泛素化的动态调节,控制RELA的适度转录活性。
结论:TNFα刺激诱导RELA发生泛素化,RELA泛素化发生在第195位赖氨酸位点。USP19可以去泛素化RELA。