Chociaż konstytutywna aktywacja sygnalizacji beta-kateniny/Tcf jest zaangażowana w rozwój ludzkich nowotworów, mechanizmy rozwoju nowotworów u ludzi, mechanizmy, za pomocą których szlak beta-kateniny/Tcf promuje nowotworzenie, nie są do końca poznane. Obrót RNA RNA pełni ważną funkcję w regulacji ekspresji genów i reaguje na sygnały rozwojowe i środowiskowe. Tempo rozpadu mRNA jest dyktowane przez elementy cis-act w obrębie genów. cis-działające elementy w obrębie mRNA i przez czynniki trans-działające, takie jak białka wiążące RNA (przegląd w ref. 2, 3). Tutaj pokazujemy, że beta-katenina stabilizuje mRNA kodujące białko F-box betaTrCP1 i identyfikuje białko wiążące RNA białko wiążące RNA CRD-BP (białko wiążące determinantę regionu kodującego) jako nieznany wcześniej cel beta-kateniny. wcześniej nieznany cel czynnika transkrypcyjnego beta-kateniny/Tcf. CRD-BP wiąże się do regionu kodującego mRNA betaTrCP1. Nadekspresja CRD-BP stabilizuje mRNA betaTrCP1 mRNA i podnosi poziom betaTrCP1 (zarówno w komórkach, jak i in vivo), co skutkuje aktywacją białka Skp1-Cullin1-F-box (SCF)(betaTrCP) E3 ligazy ubikwityny i przyspieszonego obrotu jej substratów, w tym IkappaB i beta-kateniny. CRD-BP jest niezbędny do indukcji zarówno betaTrCP1, jak i c-Myc przez sygnalizację beta-kateniny w komórkach raka jelita grubego. Wysoki poziom CRD-BP, które znajdują się w pierwotnych ludzkich nowotworach jelita grubego wykazujących aktywność sygnalizacji beta-kateniny/Tcf wiąże się z indukcją CRD-BP w regulacji w górę betaTrCP1, w aktywacji dimerycznego czynnika transkrypcyjnego NF-kappaB oraz w supresji apoptozy w tych nowotworach. --- NF-kappaB (czynnik jądrowy-kappaB) to zbiorcza nazwa dla indukowalnych dimerycznych czynników transkrypcyjnych czynników transkrypcyjnych składających się z członków rodziny Rel białek wiążących DNA które rozpoznają wspólny motyw sekwencji. NF-kappaB występuje w zasadniczo we wszystkich typach komórek i jest zaangażowany w aktywację wyjątkowo dużej liczby genów w odpowiedzi na infekcje, stany zapalne i inne stresujące sytuacje wymagające szybkiego przeprogramowania ekspresji genów. NF-kappaB jest zwykle sekwestrowany w cytoplazmie niestymulowanych komórek i w konsekwencji musi zostać przeniesiony do jądra, aby mógł funkcjonować. Subkomórkowa lokalizacja NF-kappaB jest kontrolowana przez rodzinę białek hamujących, IkappaB, które wiążą NF-kappaB i maskują jego sygnał lokalizacji jądrowej, zapobiegając w ten sposób wychwytowi jądrowemu. wychwyt. Ekspozycja komórek na różne bodźce zewnątrzkomórkowe prowadzi do szybkiej fosforylacji, ubikwitynacji i ostatecznie proteolitycznej degradacji IkappaB, która uwalnia NF-kappaB do translokacji do jądra, gdzie reguluje transkrypcję genów. transkrypcję genów. Aktywacja NF-kappaB reprezentuje paradygmat kontrolowania funkcji białka regulatorowego poprzez proteolizę zależną od ubikwitynacji, jako integralna część kaskady sygnalizacyjnej opartej na fosforylacji. Ostatnio, poczyniono znaczne postępy w zrozumieniu szczegółów szlaków szlaków sygnałowych, które regulują aktywność NF-kappaB, szczególnie tych odpowiadających na prozapalne cytokiny czynnik martwicy nowotworów-alfa i interleukinę-1. interleukinę-1. Wielopodjednostkowa kinaza IkappaB (IKK) odpowiedzialna za indukowalną fosforylację Fosforylacja IkappaB jest punktem zbieżności dla większości bodźców aktywujących NF-kappaB. IKK zawiera dwie podjednostki katalityczne, IKKalpha i IKKbeta, z których obie są w stanie prawidłowo fosforylować IkappaB. Badania rzuciły światło na bardzo różne funkcje fizjologiczne IKKalfa i IKKbeta. funkcji fizjologicznych IKKalfa i IKKbeta. Po fosforylacji, miejsca fosfoakceptorowe IKK na IkappaB służą jako istotna część specyficznego miejsca rozpoznawania dla E3RS(IkappaB/beta-TrCP), ligazy ubikwityny E3 typu SCF, wyjaśniając w ten sposób, w jaki sposób IKK kontroluje ubikwitynację i degradację IkappaB. Różnorodność innych zdarzeń sygnalizacyjnych, w tym fosforylacji NF-kappaB, hiperfosforylacji IKK, indukcja syntezy IkappaB i przetwarzanie prekursorów NF-kappaB zapewniają dodatkowe mechanizmy modulujące poziom i czas trwania aktywności NF-kappaB. aktywności NF-kappaB. --- Szlak sygnałowy czynnika jądrowego-κB (NF-κB) jest zajętym terenem dla działania systemu ubikwityna-proteasom. układu ubikwityna-proteasom; wiele etapów sygnalizacji jest koordynowanych przez ubikwitynację białek. przez ubikwitynację białek. Punktem końcowym tego szlaku jest indukcja transkrypcji, a w tym celu istnieje potrzeba pokonania głównej przeszkody, jaką jest zestaw inhibitorów zestaw inhibitorów (IκB), które wiążą NF-κB i zabraniają albo wejścia jądrowego lub wiązanie DNA czynnika transkrypcyjnego. Dwa główne etapy sygnalizacji są wymagane do eliminacji inhibitorów: aktywacja kinazy IκB (IKK) i degradacja fosforylowanych inhibitorów. Aktywacja IKK i degradacja IκB wiążą się z różnymi trybami ubikwitynacji; w tym ostatnim pośredniczy specyficzną ligazę ubikwityny E3 SCF(β-TrCP). Składnik F-box tego E3, β-TrCP, rozpoznaje degron IκB utworzony po fosforylacji przez IKK, a tym samym w ten sposób sprzęga fosforylację IκB z ubikwitynacją. Ubikwitynacja i degradacja IκB, w której pośredniczy SCF(β-TrCP) ubikwitynacja i degradacja jest bardzo wydajnym procesem, często skutkującym całkowitą degradację kluczowego inhibitora IκBα w ciągu kilku minut od stymulacji komórki. stymulacji komórek. Ablacja β-TrCP in vivo skutkuje akumulacją wszystkich IκBs i całkowite zahamowanie NF-κB. Ponieważ opracowano wiele szczegółów interakcji IκB-β-TrCP rozwój inhibitorów β-TrCP może być wykonalnym podejściem terapeutycznym do NF-κB. podejściem terapeutycznym do ludzkich chorób związanych z NF-κB. Jednak nadal możemy nadal musimy pogłębiać nasze zrozumienie mechanizmu degradacji IκB, jak również różnorodnych funkcji β-TrCP in vivo.
Która ligaza ubikwityny E3 ubikwitynuje IkB, prowadząc do jego proteasomalnej degradacji?
Degradacja IκB obejmuje ubikwitynację, w której pośredniczy specyficzna ligaza ubikwityny E3 SCF(β-TrCP). Ubikwitynacja i degradacja IκB za pośrednictwem SCF(β-TrCP) jest bardzo wydajnym procesem, często prowadzącym do całkowitej degradacji kluczowego inhibitora IκBα w ciągu kilku minut od stymulacji komórek.