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RORgt的泛素化修饰能够调节Th17的分化

已有 3441 次阅读 2016-9-9 14:39 |个人分类:文献笔记|系统分类:科研笔记| style, center, 牛皮癣, 病原体, 多发性硬化

Ubiquitination of RORγt at Lysine 446 Limits Th17 Differentiation by Controlling Coactivator Recruitment              

CD4细胞分化形成的Th17细胞能够保护机体抵抗病原体侵染,同样也参与了多种自体免疫疾病的发生,例如牛皮癣、多发性硬化等等。RORgt是Th17细胞形成的标志性转录因子。在TGF-b以及IL-6的共同刺激下,天然T细胞能够最终分化形成Th17,IL-23与IL-1则能够促进这一分化过程。研究表明,RORgt的突变会导致小鼠与人类中炎症的免疫缺陷症状。由于其转录因子的特性,此前的研究着重于它在介导Th17分化中的作用,并且发现RORgt能够直接刺激IL-17基因的表达。然而,对于RORrt的转录后调节机制,目前研究的却不够充分。由于Th17细胞能够产生多种细胞因子,包括IL-17A,IL-17F,IL-22以及GM-CSF,从而介导炎症反应,因此,Th17细胞一直被认为是治疗自体免疫疾病的潜在靶点。学术界与制药界的科学家们开发出了用于治疗Th-17相关自体免疫疾病的RORgt抑制剂。因此,理解RORgt的转录后调控作用不仅仅能够加深对其调节Th17分化作用的认识,而且还能够促进新型的治疗自体免疫疾病的疗法的开发。

RORgt是类固醇核受体家族的一员,它具有三个结构域:一个保守的DNA结合结构域(带有两个与DNA结合的锌指结构位点)、一个保守的配体结合结构域(带有一个C端AF2结构,用于招募辅助受体)、一个连接上述两个结构域的中间结构。在与配体结合之后,RORgt能够与靶向DNA结合,同时招募辅助受体与组蛋白乙酰化酶与甲基化酶,最终刺激靶基因的表达。辅助受体的招募是RORgt转录活性调控的重要一步,AF2结构基序的破坏会导致辅助受体难以结合,RORgt活性莺歌受到破坏。此外,抑制RORgt活性的药物中有一部分也是靶向抑制RORgt与辅助受体的结合来达到抑制其活性的目的。

泛素化是一类重要的转录后修饰细胞事件,泛素连接酶能够将蛋白质底物中赖氨酸与泛素连接,而去泛素化酶则能够去除泛素化的标记。目前发现有五类去泛素化酶,其中USP(ubiquitin-specific proteases)是其中最常见的一类。泛素化的功能之一是调节蛋白质的稳态,抑制其降解。此前研究表明,RORgt的稳定性会受到泛素化的影响。泛素化的另外一个作用是调节蛋白质之间的相互作用。这方面的作用是否对RORgt有影响目前还没有证据。

为了研究这一问题,来自美国加州"贝克曼研究所"的Zuoming Sun课题组进行了深入研究,相关结果发表在最近一期的《Journal of Immunology》杂志上。

为了研究RORgt的转录后修饰调节现象,作者首先检测了RORgt蛋白能够被泛素化。通过体外过表达以及质谱的检测手段,作者发现RORgt蛋白的446位的赖氨酸是一个泛素化的位点。

进一步,作者将RORgt缺失突变体小鼠中的T细胞取出,同时构建了野生型RORgt蛋白与K446R的突变体RORgt蛋白,将其转入T细胞中。通过Th17的细胞因子诱导,作者发现突变体相比野生型Th17的分化程度明显较高,炎性因子的表达量也明显增多,这一结果说明RORgt的泛素化负向调节了Th17的分化。

之后,作者通过生化检测的手段,发现RORgt的泛素化能够抑制其与辅助受体SRC1的结合。另外,去泛素化酶USP1能够将RORgt的泛素化基团去除,进而释放其活性。而这一效应能够最终促进T细胞向Th17方向分化。

综上,作者证明RORgt的泛素化修饰能够调节Th17的分化。

                 



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