24.5 : NF-kB-dependent Signaling Pathway

Białka NF-κB są czynnikami transkrypcyjnymi, które biorą udział w wielu kluczowych funkcjach komórkowych, takich jak aktywacja komórek odpornościowych, adhezja komórek, odpowiedź przeciwdrobnoustrojowa i regulacja cyklu komórkowego.

W stanie spoczynku NF-κB występuje jako heterodimer bezpośrednio związany z białkiem hamującym zwanym IκBɑ. IκBɑ hamuje aktywność NF-κB jako aktywatora transkrypcji.

Szlak sygnałowy zależny od NF-κB jest aktywowany po związaniu odpowiedniego liganda z odpowiadającym mu receptorem na powierzchni komórki w komórce docelowej.

Na przykład szlak może być wyzwolony przez wiązanie czynnika martwicy nowotworu-ɑ z receptorem TNF, wiązanie interleukiny 1 z receptorem IL1 lub wiązanie patogenów z receptorami toll-podobnymi.

To wiązanie ligand-receptor powoduje aktywację kompleksu białkowego, kinazy IκB, składającego się z trzech podjednostek, ɑ, β i γ.

Aktywowana kinaza następnie fosforyluje białko IkB, prowadząc do jego ubikwitynacji.

Oznaczone białko IκB ulega następnie natychmiastowej degradacji w proteasomie.

W rezultacie dimer NF-κB jest uwalniany z IκB i jest wolny do translokacji do jądra, gdzie może aktywować ekspresję wielu docelowych genów.

Jednym z docelowych genów aktywowanych przez NF-κB jest gen kodujący białko IκBɑ. Po zwiększonej ekspresji IκBɑ pomaga w regulacji szlaku sygnałowego zależnego od NF-κB poprzez pętlę ujemnego sprzężenia zwrotnego.

Szlak sygnałowy zależny od NF-κB działa w celu kontrolowania szerokiego zakresu procesów biologicznych, w tym odporności wrodzonej i nabytej oraz odpowiedzi na stres zapalny.

Ze względu na jego kluczową rolę w reakcjach immunologicznych i zapalnych u zwierząt, rozregulowanie NF-κB może prowadzić do różnego rodzaju nowotworów, a także kilku chorób zapalnych, takich jak zapalenie stawów i astma.