热休克蛋白70在LPS激活的信号通路中的作用

【作者】 张怡青；

【导师】 殷志敏；

【作者基本信息】 南京师范大学 ， 细胞生物学， 2006， 硕士

【摘要】 诱导型热休克蛋白70(Heat Shock Protein 70，HSP70)是HSP70家族的成员，在细胞周期中对维持细胞的完整性和正常的生理环境发挥着重要的作用。TRAF6(tumor necrosis receptor associated factor 6)是在1996年通过用CD40制成的探针，采用酵母双杂交的方法筛选得到的。TRAF6是一个重要的信号传递因子，在许多生理及病理过程中发挥着重要的调节作用，参与调节LPS(Lipopolysacchride，脂多糖)激活的NF-κB信号通路。TRAF6 C端的TRAF domain区域是与相关受体结合所必需的，该区域可分为两部分：TRAF-C domain及TRAF-N domain，其中TRAF-C domain的氨基酸序列在各家族成员中高度保守，主要是用以调节家族成员之间的同源／异源二聚化及与细胞表面不同受体的连接；TRAF-N domain，由于其是采用coiled-coil构型，所以又被称为coiled-coil domain。此外，在TRAF6的N端还具有Ring finger domain(具有由半胱氨酸和组氨酸构成的锌指结构)和Zinc finger domain(调节与DNA的结合以及蛋白之间的相互作用)。NF-κB属于Rel蛋白家族成员，主要参与调解与机体免疫、炎症反应及包括白细胞粘附有关的蛋白质分子的基因转录，是一种多功能转录因子。NF-κB能调节多种参与炎症反应的细胞因子、粘附分子和蛋白激酶类的基因转录过程，与炎症的发生密切相关，其活化能够促进炎症因子的表达，反过来炎症因子使NF-κB的活性又进一步增强，从而使炎症的发生加重。NF-κB在细胞质中以P50和P65异源二聚体形式与无活性的调节亚单位IκB形成复合物，在刺激因素作用下，细胞信号传递系统发生一系列生物化学变化，经过一系列磷酸化过程，NF-κB由细胞质转入细胞核内与靶基因κB部位结合，调控特定基因转录，参与多种生物学反应。外界刺激可以引起TRAF6与CD40或TRANCE-R结合从而激活NF-κB及MAPKs信号通路。LPS是格兰氏阴性菌细胞外膜的主要成分，单核细胞通过表达多种炎症因子协调对LPS的先天性免疫应答。本实验证明在热诱导的情况下和稳定表达HSP70的RAW264.7细胞株中HSP70均起到抑制LPS激活的NF-κB信号通路的作用。由于TRAF6在NF-κB信号通路中的调节作用和HSP70与TRAF6的结合提示我们，HSP70可能是通过与TRAF6的结合对LPS诱导的NF-κB信号通路发挥作用的。本实验旨在研究HSP70在LPS激活的NF-κB信号通路中的调节作用，为LPS急性炎症反应的治疗提供理论依据。更多还原

【Abstract】 Inducible heat shock protein 70 ( Hsp70 ) is one of the most important HSPs for maintenance of cell integrity during normal cellular growth as well as pathophysiological conditions. Tumor necrosis factor receptor-associated factor 6 (TRAF6) was found by yeast two-hybrid assay using CD40 peptide as the probe in 1996. It is a crucial signaling transducer that regulates a diverse array of physiological and pathological processes and is essential for activating NF-κB signaling pathway in response to bacterial lipopolysaccharide (LPS). It is consisted of Ring finger domain, zinc finger domain in N-terminal and coiled-coil domain, TRAF-C domain in C-terminal. Our results show that Hsp70 can associate with TRAF6 physically in the TRAF-C domain. Upon stimulation, interaction of TRAF6 with CD40 or TRANCE-R activates NF-κB transcription factors and mitogen-activated protein kinase (MAPK). LPS(Lipopolysaccharide) is the principal component of the outer membrane of Gram-negative bacteria. Hsp70 inhibits LPS-induced NF-κB signaling cascade activation in heat-shock treated as well as Hsp70 stable transfected RAW264.7 cells. NF-κB is one of the key point in the regulation of gene expression of pro-immunity cytokines, which induces the expression of pro-immunity cytokines, chemokines, cell adhesion molecules, and etc. Hsp70 inhibits LPS-induced NF-κB activation by binding TRAF6, and results in inhibition of inflammatory mediators production, which provides a new insight for analyzing the effects of Hsp70 on LPS-triggered inflammatory signal transduction pathways.更多还原