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NF-κB是一种重要的转录因子,它通过调控其下游众多相关基因的表达来参与细胞凋亡、细胞周期、免疫反应和肿瘤发生等诸多生命活动过程。gadd45α是一种受DNA损伤和周期阻滞而诱导的基因,在细胞周期调控、基因组稳定性的维持和细胞凋亡等生命活动过程中发挥着重要的调节作用。我们最近的研究发现抑制NF-κB可以增强gadd45α的表达,但其机制尚不清楚。
本文探索了抑制NF-κB调控gadd45α表达的具体分子机制。Ikkβ是NF-κB重要的上游调控因子,抑制Ikkβ可导致NF-κB活性的丧失。我们通过对Ikkβ+/+和Ikkβ-/-小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)的分析,发现在Ikkβ基因缺失的MEF细胞中,NF-κB丧失了转录活性,但Gadd45αmNRA的表达量较野生型MEF细胞明显增加。进一步的实验证明了在Ikkβ基因缺失的MEF细胞中Gadd45α的mRNA的上调不是转录激活导致的。首先,参与调控Gadd45a转录的一系列因子(Akt,FoxO3α,p53,和c-myc)的表达和野生型细胞系相比,没有发生变化。其次,Gadd45α启动子的活性在这两种细胞中也没有差别,说明抑制NF-κB活性对Gadd45αmRNA的调控发生在转录后水平。
我们通过检测Gadd45αmRNA的半衰期发现,Gadd45α的mRNA的稳定性明显增加,而且呈现活性氧(ROS)依赖性。与这一致的是,在Ikkβ基因缺失的细胞中,活性氧比野生型细胞系表现的更活跃。我们进一步通过免疫沉淀实验发现,在Ikkβ基因缺失的细胞中,Gadd45αmRNA与一种可以稳定mRNA的蛋白质(Nucleolin)的结合增加,并且后续实验又证明,这种增加可以被抗氧化剂NAC所阻断。
综上所述,抑制NF-κB可以通过调控Gadd45αmRNA的稳定性来增强Gadd45α的表达,进而参与调控细胞的生长、凋亡甚至肿瘤的发生。