TNF受體
腫瘤壞死因子(TNF)是兩類相關(guān)細(xì)胞因子TNFα和TNFβ的統(tǒng)稱。TNF α因它能誘導(dǎo)某些鼠腫瘤的出血性壞死和對某些腫瘤細(xì)胞系具有細(xì)胞毒作用而得名,也稱為惡病質(zhì)蛋白。它具有多種生物學(xué)功能,如引起腫瘤組織的出血壞死、抗病毒、促進(jìn)細(xì)胞的增殖、分化等,在炎癥、免疫反應(yīng)和多種病理生理過程中都起到重要的調(diào)節(jié)作用。TNFβ由活化T細(xì)胞產(chǎn)生的TNFα類似物,是具有重要生物活性的細(xì)胞因子。TNFα的所有生物學(xué)功能都是通過TNFα在細(xì)胞膜表面的受體介導(dǎo)的,即TNF受體。TNFα的受體有TNFRI和TNFRII兩種。那兩種受體有什么區(qū)別?TNFα與二者又是如何相互作用?
1、TNFRI和TNFRII結(jié)構(gòu)
TNFRI和TNFRI都具有典型的I型膜蛋白結(jié)構(gòu),它們均由4部分組成,包括一個疏水的信號肽、一個富含半胱氨酸的細(xì)胞外區(qū)域、一個跨膜區(qū)域和一個細(xì)胞內(nèi)區(qū)域。二者具有28%同源性,同源性主要在富含半胱氨酸的細(xì)胞外區(qū)域,兩者的該區(qū)域都含有四個串聯(lián)重復(fù)的富含半胱氨酸的基序。兩種受體都不具有酪氨酸或絲/蘇氨酸特異的蛋白激酶活力。TNFRI與TNFRI細(xì)胞內(nèi)區(qū)域序列在很大程度上是不相關(guān)的,彼此之間幾乎沒有同源性。二者胞外區(qū)都含一個配體結(jié)合前組裝結(jié)構(gòu)域(PLAD),與配體結(jié)合域不同,PLAD對配體結(jié)合前功能性受體復(fù)合物形成至關(guān)重要。TNFR1近C端含有一個長度約為80aa的死亡結(jié)構(gòu)域(DD),對TNFR1的死亡誘導(dǎo)活性至關(guān)重要。在表觀分子量上的差異主要是因?yàn)樗鼈兙某潭炔煌隆?/p>
2、TNF受體信號通路
TNF通常指TNFα,一種對各種細(xì)胞類型具有多效性的細(xì)胞因子,可以觸發(fā)一系列各種炎癥分子,包括其他細(xì)胞因子和趨化因子。它已被確定為炎癥反應(yīng)的主要調(diào)節(jié)因子,并參與部分炎癥和自身免疫性疾病。TNF-α是一種由157個氨基酸組成的同源三聚體蛋白,主要由活化的巨噬細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞產(chǎn)生。TNF-α以可溶和跨膜形式存在。跨膜型TNF-α(tmTNF-α)是最初合成的前體形式,需要經(jīng)過TNF-α轉(zhuǎn)換酶(TACE)處理,以可溶性TNF-α(sTNF-α)的形式釋放。然后,加工的sTNF-α通過與細(xì)胞表面的受體TNFR1和TNFR2結(jié)合而發(fā)揮作用。tmTNF-α還同時作用于TNFR1和TNFR2,但其生物活性主要通過TNFR2介導(dǎo)。TNF α與TNFR1和TNFR2結(jié)合后會募集信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子,繼而激活至少三種不同的效應(yīng)分子。通過復(fù)雜的信號級聯(lián)反應(yīng),這些效應(yīng)分子最終會導(dǎo)致半胱天冬酶和兩種轉(zhuǎn)錄因子激活蛋白-1 和 NF-KappaB(核因子-KappaB)的激活。

圖1. TNF受體信號通路
TNFR1先與TRADD結(jié)合,然后,與TNFR1結(jié)合的TRADD會招募FADD、RAIDD、MADD和RIP。TRADD和FADD與TNFR1的結(jié)合導(dǎo)致Caspase 8的募集、寡聚化和活化。活化的Caspase 8隨后啟動包括其他 Caspase(如:Caspase 3、6 和 7)在內(nèi)的蛋白水解級聯(lián)反應(yīng),并最終誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。此外,Caspase 8還可以切割BID(BH3相互作用死亡域)形成截短型BID(tBID)。tBID可以破壞線粒體外膜,導(dǎo)致促凋亡因子細(xì)胞色素-C(CytoC)的釋放。從膜間隙釋放的 CytoC 與凋亡蛋白酶激活因子 1(APAF1)結(jié)合,后者可以進(jìn)一步募集 Caspase 9,進(jìn)而蛋白水解激活Caspase 3。一種新的61kDa蛋白激酶RIP2與RIP相關(guān),RIP是TNFR1介導(dǎo)Caspase 死亡蛋白酶的募集。RIP2的過表達(dá)表明 NF-KappaB 激活和細(xì)胞死亡。
TNFR2缺乏死亡結(jié)構(gòu)域,但是TNFR2仍會募集包括 TRAF2在內(nèi)的銜接蛋白。TNFR2被認(rèn)為能夠直接或通過所謂的“配體傳遞”機(jī)制發(fā)出細(xì)胞凋亡信號。因?yàn)門NFR2具有更大的親和力和TNF結(jié)合的半衰期,可以蓄積配體,增加了TNFR1受體附近的局部TNF濃度,這些TNFR1受體接受來自TNFR2的TNF配體并自身被激活,從而發(fā)出TNFR1凋亡機(jī)制的信號。此外,其他人認(rèn)為,TNFR2通過其細(xì)胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域發(fā)出細(xì)胞死亡信號以誘導(dǎo)mTNF表達(dá),然后通過 TNFR1發(fā)出細(xì)胞凋亡信號。
3、TNF受體超家族
TNFR1與TNFR2屬于TNF受體超家族成員。該家族成員在后生生物的許多生物學(xué)事件中起關(guān)鍵作用。目前已在人類中鑒定出29個TNF受體家族成員。根據(jù)其胞質(zhì)序列和信號傳導(dǎo)特性,這些TNF受體可分為三大類。第一類受體的共同點(diǎn)是在胞質(zhì)尾部包含DD(死亡域)。 Fas,DR4和DR5與FADD相互作用,而TNFR1和DR3與適配器TRADD相互作用。這些分子繼而引起胱天蛋白酶級聯(lián)反應(yīng)的激活和凋亡的誘導(dǎo)。第二類受體在其細(xì)胞質(zhì)尾部包含一個或多個TRAF相互作用基序(TIM)。包含TNF受體的TIM的激活導(dǎo)致TRAF家族成員的募集,并激活多種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,例如核因子-Kappa B,JNK,p38,ERK和PI3K。第三類TNF受體家族成員,又稱誘餌受體,不包含功能性細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)域或基序。盡管這類受體不能提供細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo),但是它們作為受體,可以與其他兩個信號轉(zhuǎn)導(dǎo)組有效競爭它們的相應(yīng)配體,通過阻止其他TNF受體激活信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑發(fā)揮作用。
華美生物羅列了部分熱門TNF受體家族靶點(diǎn),點(diǎn)擊對應(yīng)靶點(diǎn)可查看該靶點(diǎn)相關(guān)的所有試劑。