<<
>>

Транскрипционный фактор NF-kB

Одной из важнейших и наиболее изученных регуляторных систем в эукариотических клетках, осуществляющих контроль за экспрессией генов и индукцией синтеза белков, является NF-KB/Rel-зависимый сигнальный путь.

Центральное место в этой сигнальной системе занимает фактор транскрипции NF-кВ (nuclear factor кВ), получивший свое на­звание в связи с тем, что впервые его эффект был обнаружен в В-лимфоцитах, синтези­рующих лёгкую каппа-цепь иммуноглобулинов [200]. В клетках млекопитающих семей­ство транскрипционных факторов NF-KB/Rel состоит из 5 белков: р65, RelB, C-Rel, NF- кВ1 (р50/р105) и NF-KB2 (р52/р100) [141]. Для связывания с ДНК в белках служит так называемый N-концевой домен Rel, включающий около 300 аминокислотных остатков. Белки формируют гомо- и гетеродимеры, при этом наиболее распространенным является гетеродимер, состоящий из белков р50 и р65.

Центральную роль в контроле активности NF-кВ играют ингибиторные белки, назы­ваемые 1кВ и представляющие субъединицы белкового комплекса, образующегося в цитоплазме клеток. Семейство ингибиторов включает белки 1кВ-а, 1кВ-Р, 1кВ-у/р105, 1кВ-8/р100, 1кВ-8 и Вс1-3. В нестимулированных клетках белки 1кВ специфически свя­зываются с обеими субъединицами NF-кВ, что препятствует их транспорту в ядро. Предполагается, что 1кВ-а не только маскирует участок NF-кВ, ответственный за транс­локацию последнего в ядро, но и содержит специфический участок ядерного экспорта, благодаря которому вновь синтезированные молекулы 1кВ-а, проникая в ядро, могут "извлекать" уже находящиеся там комплексы NF-кВ и возвращать их в цитоплазму. Та­кой способностью к ядерному экспорту не обладают молекулы 1кВ-Р и 1кВ-е, На эм­бриональных фибробластах мышей, нокаутированных по различным типам 1кВ, показа­но, что клетки, содержащие только 1кВ-а, отвечают на стимуляцию TNF быстрой акти­вацией NF-кВ (р50/р65), которая сменяется таким же быстрым ингибированием, приво­дя к возникновению колебаний активности NF-кВ. В клетках же, содержащих только 1кВ-Р или 1кВ-8 (но нокаутированных по 1кВ-а), активность NF-кВ в ответ на стимул возрастает медленнее, но долго сохраняется на повышенном уровне при продолжитель­ной стимуляции [142].

Диссоциация комплекса 1кВ с белками NF-кВ происходит в результате фосфорили­рования сериновых остатков протеинкиназами. Разнообразные индукторы NF-кВ акти­вируют 1кВ-киназы (IKKa, IKKP и IKKy), которые фосфорилируют два сериновых ос­татка (Ser32 и Ser36) 1кВ, после чего высвобожденный NF-кВ поступает в ядро, а инги­битор 1кВ убиквитинируется и метаболизируется 26Б-протеасомами. Общая схема акти­вации NF-кВ сигнального пути представлена на рис. 122. Возможны и другие механиз­мы активации NF-кВ: так, под действием коротковолнового УФ-света не наблюдается активации 1кВ-киназ; более того, замена сериновых остатков (Бег32 и БегЗб) на аланино- вые в 1кВ не снижала индуцирующего действия УФ-света [139, 140]. Показана возмож­ность диссоциации комплекса ОТ-кВ с 1кВ-а посредством фосфорилирования Туг42 в последнем [88].

Регуляторный сайт, связывающий ОТ-кВ, представляет собой последо­вательность нуклеотидов 5,-GGGA/GNNT/cT/cCC-3, и содержится в промоторах многих провоспалительных генов (табл. 75) [128, 236].

СТИМУЛЫ

(стресс, АКМ, цитокины, митогены, факторы роста, бактериальные и вирусные продукты)

Фактор транскрипции ОТ-кВ играет ключевую роль в развитии воспалительного процесса, регулируя экспрессию белков острой фазы, молекул адгезии и провоспали­тельных цитокинов (табл. 75). Регуляторы апоптоза (белки семейства Вс1-2 и р53) важны для иммунного ответа, так же как и развития воспаления. Среди других генов следует отметить ген индуцибельной МО-синтазы в клетках как грызунов, так и человека. Про­мотор мышиной ИО-синтазы содержит два сайта, связывающих КБ-кВ, критических для экспрессии кодирующего её гена, мутации в этих сайтах приводят к ингибированию синтеза мРНК ИО-синтазы [123]. В начале 90-х годов прошлого столетия было показано, что прямое действие перекиси водорода на клетки приводит к активации ОТ-кВ, в то время как антиоксиданты ингибировали его активность [198, 199]. Было установлено, что семейство Яе1-белков, включая р50, р65, р52, рЮО, р105 и С-11е1, содержит консер­вативный цистеиновый остаток (Суз62) в И-концевом домене Ыс1, окисление которого перекисью водорода повышает, а нитрозилирования снижает связывание КИ-кВ с регу­ляторным сайтом ДНК и, соответственно, экспрессию регулируемых им генов [147, 150, 199]. Нитрозилирование СуБб2 в р50 и других белках может являться одним из механиз­мов физиологической регуляции ЫР-кВ [146]. Другой механизм предполагает снижение эффективности фосфорилирования 1кВ в результате снижения активности 1кВ-киназ под действием РЮ-радикалов [175]. Рост содержания вБН в эндотелиоцитах также снижал эффективность фосфорилирования 1кВ и подавлял ответ №-кВ на действие фактора некроза опухолей а [43]. Такой эффект глутатиона и М-ацетилцистеина может быть свя­зан с ингибированием киназ 1ККа и 1ККР [170].

Гены, регулируемые NFkB [236]

Таблица 75

Белки острой фазы Молекулы адгезии Цитокины І
Ангиотензиноген Молекула межклеточной адге­зии Интерлейкины ИЛ-1а, ИЛ-ір, | ИЛ-2, ИЛ-3, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-9, ИЛ-11, ИЛ-12, ИЛ-15
Фактор комплемента В, С4 Рецептор адгезии тромбоцитов Интерферон у
С-реактивный белок

Активатор плазминогена урокиназного типа

Молекула адгезии клеток сосу­дов

Эндотелиоцитарная молекула адгезии лейкоцитов

Лимфотоксин а, Р

Фактор некроза опухолей (ФИО)

«. р

Ферменты Факторы роста Иммунный ответ 1
Коллагеназа I Колониестимулирующие факто­ры Цепи є и к иммуноглобулинов
Глкжозо-6- фосфатдегидрогеназа Инсулиноподобный фактор роста-связывающий белок 1,2 Главный антиген гистосовмести­мости класса І, II
Лизоцим Тромбоцитарный фактор роста Рецептор интерлейкина 2
Трансглутаминаза Тромбоспондин р2-Микроглобулин
Ксантиноксидоредуктаза Фактор роста эндотелия сосудов Рецептор Т-клеток
Факторы транскрипции Гены стресс-ответа Регуляторы апоптоза
с-тус Ангиотензин II Гомолог Bcl-2 cCD95 (Fas) І
с-ге1 Циклооксигеназа-2 Индукторы апоптоза
]ипВ Лииоксигеназа Разное
И нтерферонрегу л иру Ю1ЦИ й фактор 1,2

Предшественники №кВ (рЮО, р105)

Индуцибельная МО-синтаза Фосфолипаза А2 Аполипопротеин С III Циклим D
р53 Фактор VIII
Ингибитор ЯеГНРкВ (1кВ) Виментин
а!-Антитрипсин

Активирующее действие Н202 на NF-кВ также может быть опосредовано фосфори­лированием сериновых остатков в 1кВ-киназах (Seri 80 в IKKa и Seri 81 в ИСКР) [108]. В усилении фосфорилирования сериновых остатков 1кВ-а под действием Н202 возможно участие протеинтирозинкиназы Syk [212]. Агенты и воздействия, стимулирующие про­дукцию АКМ или вызывающие развитие окислительного стресса (Н202, ФНО-а, форбо- ловые эфиры, УФ-облучение, радиация и др.) активируют NF-kB [68, 197]. В клетках с повышенной экспрессией каталазы [197] и глутатионперкосидазы [186] экспрессия регу­лируемых NF-кВ генов снижена, в то время как ингибирование ферментов соответст­венно аминотриазолом или меркаптосукцинатом повышало активацию NF-кВ переки­сью водорода. В В-лимфоцитах из селезёнки мышей антиоксидант N-ацетилцистеин ин­гибировал продукцию АКМ, активацию JNK-киназы и NF-кВ в ответ на действие ИЛ-1 и ФНО-а, что сопровождалось снижением синтеза ИЛ-6 [134].

<< | >>
Источник: Меныцикова Е. Б. и др.. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты / Е.Б. Меныцикова, В.З. Ланкин, Н.К. Зенков, И.А. Бондарь, Н.Ф. Круговых, В.А. Труфакин. - М.: Фирма «Слово»,2006. - 556 с.. 2006
Помощь с написанием учебных работ

Еще по теме Транскрипционный фактор NF-kB:

  1. Глава 2. ФАКТОРЫ ПЕРИНАТАЛЬНОГО РИСКА СОЦИАЛЬНО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
  2. Эозинофильные хемотаксические факторы при аллергии и астме. Эозинофильный хемотаксический фактор анафилаксии (ЭХФ-А)
  3. Жіночі фактори безплідності
  4. 1 . Диетические факторы
  5. ФАКТОРЫ ЗАЩИТЫ ОРГАНИЗМА
  6. Причинные и предрасполагающие факторы
  7. Чоловічі фактори безплідності
  8. НЕЙРОЭНДОКРИННЫЕ ФАКТОРЫ
  9. Факторы риска и механизмы канцерогенеза.
  10. Естественные факторы природы
  11. ПРИЧИННЫЕ ФАКТОРЫ