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CRL4作為泛素連接酶,可以通過結合不同的接頭蛋白(稱為DCAFs,DDB1-cullin 4–associated factors),這些接頭蛋白可以招募底物到泛素連接酶上發揮多種生理學功能。DCAF2(又稱為CDT2或DTL)是CRL4的一種底物接頭蛋白。CRL4DCAF2泛素連接酶是公認的細胞週期調節關鍵蛋白,在有絲分裂和S期過程中具有重要作用。CRL4DCAF2可以促進複製起始蛋白(CDT1,SETD8)和細胞週期蛋白依賴激酶抑制劑p21發生泛素化降解。但由於缺乏可行的動物模型,CRL4DCAF2在體內尤其是免疫系統中的功能仍然未知。
2018年7月17日,浙江大學生命科學研究院靳津實驗室在Journal of Experimental Medicine(JEM)發表題為CRL4DCAF2negatively regulates IL-23 production in dendritic cells and limits the development of psoriasis的研究論文,揭示了CRL4DCAF2在調節非經典NF-κB信號通路和自身免疫病中的重要作用和分子機制。
NEDD8靶向藥物MLN4924【1】,可以使CRL(cullin-RING ligases)失活【2】,已經在各種類型的淋巴瘤和急性髓系白血病的臨床試驗中進行研究【3】。MLN4924處理小鼠,會增加小鼠銀屑病模型的嚴重程度,這與樹突狀細胞中缺失DCAF2造成的表型一致,說明DCAF2在自身免疫病中具有重要的負調控功能。
研究進一步發現樹突狀細胞(DCs)中的CRL4DCAF2調節NIK的蛋白穩定性,進而負調節IL-23的產生。CRL4DCAF2促進NIK(NF-κB–inducing kinase)的多聚泛素化和隨後的降解,有趣的是,這個過程不依賴於TRAF2或TRAF3的降解【4】。DCAF2的缺失可以促進NIK的積累和RelB(NF-κB家族轉錄因子)的核轉運。樹突狀細胞中條件性敲除DCAF2的小鼠對自身免疫性疾病的敏感性增強。
DCAF2 調節 IL-23 生產和銀屑病症狀的分子機制。NF-kB活性的紊亂激活常與自身免疫性疾病相關。細胞週期分子CRL4DCAF2對於樹突狀細胞的穩態發揮著重要的調節作用。銀屑病患者中,低表達的DCAF2通過活化非經典NF-kB,促進IL-23的異常表達。
總的來說,該研究表明,細胞週期分子CRL4DCAF2對於控制NIK的穩定性至關重要,並闡明瞭一個控制炎症疾病的獨特機制。
據悉,靳津課題組博士研究生生黃濤和高正君為共同一作,靳津教授為本文的通訊作者。
參考文獻
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3. Milhollen, M. A., Traore, T., Adams-Duffy, J., Thomas, M. P., Berger, A. J., Dang, L., ... & Manfredi, M. (2010). MLN4924, a NEDD8-activating enzyme inhibitor, is active in diffuse large B-cell lymphoma models: rationale for treatment of NF-κB–dependent lymphoma. Blood, blood-2010.
4. Vallabhapurapu, S., A. Matsuzawa, W. Zhang, P.-H. Tseng, J.J. Keats, H. Wang, D.A.A. Vignali, P.L. Bergsagel, and M. Karin. 2008. Nonredundant and complementary functions of TRAF2 and TRAF3 in a ubiquitination cascade that activates NIK-dependent alternative NF-kappaB signaling. Nat. Immunol. 9:1364–1370.
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