Nemo样蛋白激酶(Nemo-like kinase, NLK)是一个和MAPK以及CDK都有较高同源性的蛋白激酶。同MAPK及CDK一样,NLK也参与了许多信号通路的调控。从无脊椎的蠕虫到人,NLK是进化上保守的。无论在无脊椎动物还是在小鼠和人中,NLK都与许多尚未完全清楚的表型及疾病相关。因此,探索新的NLK调控的信号通路和功能不仅有助于认识与NLK相关的表型,而且为将来预防和治疗与NLK相关疾病提供了理论基础。本论文研究发现了NLK在IL-1β诱导的C/EBP信号通路以及SRF介导的肌细胞分化过程中的作用及机制。IL-1p是一个非常关键的炎症因子,它诱导激活的C/EBP信号通路是非常重要的炎症信号通路,然而其分子机制不清楚。在本论文第一部分研究中我们通过荧光素酶报告基因筛选实验发现NLK能够正调控IL-1p诱导的C/EBP激活。过表达NLK能够激活C/EBP,敲低NLK则抑制C/EBP的激活。同样地,敲除NLK抑制IL-1β诱导的C/EBP的激活。在进一步的分子机理研究中,我们联合3×Flag基因敲入技术、亲和纯化及质谱鉴定技术,发现NLK和ATF5相互作用,而且NLK能够激酶活性不依赖地抑制ATF5的泛素化及蛋白酶体介导的ATF5的降解。我们的研究工作还显示NLK可以协同ATF5激活C/EBP,而敲低ATF5则抑制NLK对C/EBP的激活作用。许多研究表明TAKl是IL-1β的一个下游效应蛋白和NLK的上游作用分子,而我们的结果也发现,TAK1跟NLK一样可以稳定ATF5并激活C/EBP报告基因。因此,本部分研究揭示了TAK1-NLK在基础水平和IL-1p诱导的C/EBP激活过程中的正调控作用,并且这种作用是通过抑制蛋白酶体介导的ATF5降解来实现的。肌肉是在机体中具有多种功能的复杂组织。正常的肌生成对于机体具有非常重要的作用。正常的肌细胞分化受到多种细胞外和细胞内信号驱动的复杂信号通路的精确调控。SRF信号通路对于很多收缩性基因和骨架蛋白进行调控,在肌细胞分化中具有非常关键的作用,然而对该信号通路的调控机制仍然有很多不清楚的地方。在本论文第二部分研究中,我们发现NLK敲除之后细胞生长得更加扁平和舒展,并且具有更好的贴壁性,这提示我们NLK或许参与了细胞骨架基因的调控。我们进一步通过RNA测序分析发现敲除NLK影响了包括骨架蛋白和收缩性基因在内的绝大多数SRF下游基因的表达。我们通过更多的实验证明NLK正调控SRF/ELK1信号通路而负调控SRF/MKL信号通路。机制上,我们发现NLK通过对MICAL2的转录调控实现对Rho GTPase/actin通路的调控,从而调控SRF信号通路。此外,在成肌细胞分化的过程中,NLK的mRNA和蛋白质水平都成逐渐降低的趋势,并且敲低NLK促进成肌细胞的分化。因此,本部分研究揭示了NLK在肌细胞分化中通过对MICAL2的转录调控从而调控SRF信号通路的作用机制。