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β-arrestin2是G蛋白偶联受体信号通路中关键的负调节蛋白,它介导了受体脱敏和内吞。同时,β-arrestin2还可作为接头蛋白/支架蛋白起始G蛋白偶联受体的信号转导复合物的形成从而介导了G蛋白偶联受体与其他信号通路的通讯。我们组在前期的研究发现,β-arrestin2能够通过与IκBα及IKK的相互作用来调控TNFα诱导的NF-κB的激活,也可以通过与TRAF6的相互作用来调控LPS诱导的NF-κB的激活。在本论文的第一部分,我们发现β-arrestin2可以通过与IκBα的直接结合而有效的抑制UV诱导的NF-κB的激活。在这一过程中,CK2对β-arrestin2的磷酸化会阻碍β-arrestin2与IκBα的相互结合从而消除了β-arrestin2对UV诱导的NF-κB的激活的抑制作用,体现了CK2对β-arrestin2磷酸化在这一过程中的重要调控作用。进而我们发现在皮肤中广泛存在的G蛋白偶联受体β2AR的激活可以促进β-arrestin2上CK2磷酸化位点的去磷酸化及对UV导致的NF-κB的激活的抑制。由此UV和β2AR协同调控β-arrestin2的磷酸化状态从而达到对NF-κB的激活的双向精细调控。我们发现β-arrestin2对UV诱导的NF-κB的激活的抑制促进了UV刺激下细胞的凋亡,而这一功能正是受到CK2对β-arrestin2的磷酸化的影响。这一部分的工作不仅发现了β-arrestin2调控NF-κB信号通路的新机制,而且揭示了β-arrestin2正是通过这一机制在哺乳动物皮肤的抗UV反应中起着非常重要的作用。 除了G蛋白偶联受体,β-arrestin2也能结合其它非G蛋白偶联受体并介导其内吞,但β-arrestin2能否同样介导这些受体信号转导复合物的形成并不很清楚。我们发现β-arrestin2能够作为支架蛋白介导胰岛素信号通路中新的信号复合物(IR/Akt/β-arrestin2/Src)的形成。这一复合物对胰岛素信号的传递以及胰岛素代谢功能的行使起了至关重要的作用。在这一复合物中,β-arrestin2将Akt、Src与IR联系在一起从而起到了关键的支架蛋白的作用。我们发现体内β-arrestin2的缺失或功能异常直接导致复合物的解聚,胰岛素信号的阻滞并最终促进胰岛素耐受的发生。这一工作不仅发现了胰岛素信号途径中β-arrestin2调控信号转导的新机制,并揭示了其与胰岛素耐受及二型糖尿病发生发展的密切相关性。 综上所述,我们的研究从不同的角度揭示了β-arrestin2在受体信号调控通路中以前尚未发现的新机制并建立了其参与人类重大疾病发病过程的重要分子机制。