領導這一研究的是癌癥研究及細胞信號轉導研究領域的杰出科學家林安寧(Anning Lin)教授,其現(xiàn)為美國芝加哥大學Ben May 癌癥研究所終身教授,中科院上海生科院生化與細胞所所長。其在JNK通路及IKK-NF-kB 通路的功能和調控領域做出了重要的貢獻,迄今發(fā)表論文70余篇。
腫瘤壞死因子(TNF)是一類具有多種生物效應的細胞因子,它通過和細胞膜上的特異性的受體結合,實現(xiàn)促進細胞生長,分化,調亡及誘發(fā)炎癥等生物學效應。TNF-α屬于TNF家族,可以激活Caspase蛋白酶、JNK和轉錄因子NF-kB三條信號通路,實現(xiàn)其細胞毒性,抗病毒,免疫調節(jié)和細胞凋亡等生物學功能。由于TNF-α與細胞自穩(wěn)和許多人類疾病,如腫瘤等直接相關,有關TNF-α信號通路的研究成為近十年生物醫(yī)學研究領域的熱點。
IKK復合體(IB kinase complex)是免疫反應、炎癥、細胞存活和腫瘤形成的一個重要調控因子。近年來的研究證實,IKK復合體的活性調控涉及多種復雜的機制,尤其是在 NF-kB的信號轉導通路調節(jié)中起非常重要的作用。IKK可通過激活NF-kB,借助NF-kB靶基因產物抑制caspases,防止長時間的JNK激活,從而發(fā)揮促存活功能。
在這篇文章中,研究人員證實在不激活NF-kB的情況下,IKK可通過失活BH3-only蛋白BAD抑制TNFα誘導的凋亡。相比于RelA和 cRel雙缺失小鼠胚胎成纖維細胞(MEFs),用TNFα處理的Ikkβ缺失MEFs其凋亡速度明顯更快,其原因在于缺乏IKK對BAD的抑制。研究人員證實,IKK通過在serine-26 (Ser26)位點磷酸化BAD而使之預備失活。消除Ser26磷酸化可以提高BAD促凋亡活性,加速培養(yǎng)細胞TNFα誘導的凋亡,增加動物的死亡率。
這些結果表明IKK通過了兩種不同但相互協(xié)作的機制,即激活存活因子NF-B和失活促凋亡BAD蛋白,抑制了TNFα誘導的凋亡。
作者簡介:
林安寧
癌癥研究及細胞信號轉導研究領域的杰出科學家?,F(xiàn)任中科院上海生科院生化與細胞所所長、美國芝加哥大學Ben May 癌癥研究所終身教授。他的實驗室對人們理解兩個重要的細胞信號傳導通路:JNK通路及IKK-NF-kB 通路的功能和調控做出了重要的貢獻,主要學術成就有:
發(fā)現(xiàn)NF-κB信號通路對另一主要信號通路JNK的調控機理,并闡明在NF-κB活性被阻止的情況下,JNK促進TNF-alpha誘導的細胞凋亡的機理 (Nature 2001),從而為“炎癥引發(fā)的癌癥”提供了一個重要的分子機理。這一重大發(fā)現(xiàn)被Nature同期"News and Views"及Nature Reviews "Highlights" 所著重評述,并被“The Scientists”雜志評為2003年的“Hot Papers” (發(fā)表后兩年內局就被引用134次; 總引用數(shù)為512)。發(fā)現(xiàn)了細胞凋亡蛋白水解酶對IKK的負調控是決定細胞凋亡的重要機理 (Molecular Cell, 2001)。 闡明了在血液細胞系,JNK通過磷酸化Bcl-2家族中的死亡因子BAD,從而遏制IL-3缺乏所誘導的細胞凋亡,這一工作鑒定了Bcl-2家族中死亡因子BAD為JNK在細胞生存中的下游靶分子 (Molecular Cell, 2004) 。發(fā)現(xiàn)了NF-kB信號通路促進UV誘導的JNK活性和細胞凋亡的機理 (Molecular Cell, 2006)。發(fā)現(xiàn)了TNF-JNK1信號網(wǎng)絡的特異性調控引子 (PNAS, 2009)。這些研究成果對研究癌癥、心臟病,炎癥、免疫紊亂等疾病的機理和治療有著重要的意義。至今已發(fā)表論文70余篇。為《JNK信號轉導通路》一書的主編并在《自然:免疫》, 《細胞:發(fā)育》, 《癌基因》等期刊上發(fā)表八篇綜述 。
研究方向:
癌癥信號轉導網(wǎng)絡與基因調控的分子機理
主要是利用c-Jun N-terminal protein kinase (JNK)和IkB kinase(IKK)/NF-kappaB等分子探針來研究決定信號轉導網(wǎng)絡的可塑性(plasticity)和特異性(specificity)的分子機制,以試圖理解信號轉導網(wǎng)絡調控的異常怎樣導致人類疾病和癌癥。