Nrf2相关知识普及

1、精心整理Keap1-Nrf2-ARE 信号通路氧化应激产生的活性氧(reactiveoxygenspecies, ROS)直接或间接地损伤细胞内蛋白质、脂质、核酸等大分子物质的生理功能， 是众多疾病发生的病理生理基础。机体形成了一套复杂的氧化应激应答系统，当暴露于亲电子试剂或活性氧刺激时，能诱导出一系列的保护性蛋白，以缓解细胞所受的损害。Nf2 ( NF-E2-relatedfactor2)是细胞氧化应激反应中的关键因子，受Keap1的调控，通过与抗氧化反应元件 ARE ( antioxidantresponseelement)相互作用，调节抗氧化蛋白和II相解毒酶的表达。Nrf2与Keapl

2、的结构特征Nrf2是CNC转录因子家族成员，含有6?个高度保守的结构域 Neh( Nf2-ECHhomology )，分别被命名为Nehl-Neh6。 Nehl?区包含1?个C端亮氨酸拉链结构 bZip (basicleucimezipper) ， bZip与细胞核内小 Maf?蛋白(smallMafproteins )形成异二聚体，使 Nf2?能够识别、结合 ARE，从而启动目标基因转录。Neh2区是Nf2与胞浆蛋白 Keap1 ( Kelch-likeECH-associatedprotein-1 )结合区，含有 ETGE基序、DLG 基序两个结合位点。Neh4、Neh5是参与启动下游基因

3、转录的结构域，当进入细胞核的 Nf2以Nf2-Maf?的形式与ARE?结合后并不能立即启动转录，尚需要其他辅助蛋白如CREB结合蛋白、转录激活剂与Nf2?的Neh4, Neh5两个结构域结合后，才能启动转录过程。Keap1是Nf2在细胞质中的结合蛋白，并与肌动蛋白结合锚定于胞浆中，含有5个结构域，分别为 N端结构域(NTR)、干预区(IVR )、BTB区、双甘氨酸重复区(DGR)和C端结构域(CTR)。其中DGR区也叫 Kelch区，是Keap1与Nf2的结合区，同时也是与胞浆内肌动蛋白结合的位点；IVR区富含半胱氨酸，是整个蛋白的功能调节区；BTB区与看Keap1同源二聚有关。Nrf2的活化

4、?有证据显示，修饰 Keap1的半胱氨酸残基，可以使 Nf2在细胞核内积聚，并且表达Nf2的靶基因。有人认为，在正常条件下，Nf2与Keap1结合，存在于细胞之中，发生氧化应激时，Keap1的半胱氨酸残基被修饰，改变构象导致Nf2释放出来，进入细胞核中，与ARE结合后，促进靶基因的表达。然而后来发现，诱导剂无法使Keap1-Nf2解离，并且Nf2可以经泛素化后降解。Keap1通过其BTB区结合Cul3、Kelch区结合Nrf2，将Nf2连接到E3复合体，使泛素从 E3转移到Nf2的 赖氨酸残基(位于 ETGE基序、DLG基序之间)，泛素化的Nf2被迅速降解。发生氧化应激时，Keap1特定的半胱

5、氨酸残基被修饰，导致构象的改变，DLG基序与Keap1的亲和力减弱而分离，即所谓的hingeandlatch模型，从而免于泛素化降解。另外，多种蛋白激酶，例如MAPKs、PKC、PI3K等，可通过诱导 Nf2的磷酸化参与对Nrf2转录活性的调节。精心整理Nrf2CplSl1 N壷厂TiBTB!IVflKdchC 4wm FKeaplCuLJhjindinB dimerization7KETGNeh4 N曲5 Neh6 Mehl NehJKes pl bindniHg TfenirflvatlonKfllchWrf2 bindingCul3STtell Mf blndgDNA bindingBd

6、SdkondltioiniSKeichKtkh严r! FNrf2 degnadalonRefere nce:FreeRadicalBioMed.2012,52,973-982.附：泛素与泛素化泛素是一类低分量的蛋白质，泛素化是指泛素分子在一系列酶作用下，对靶蛋白进行特异性修饰的过程。泛素化修饰涉及泛素激活酶 E1、泛素结合酶E2和泛素连接酶E3的一系列反应：首先在ATP供能的情况下酶 E1粘附在 泛素分子尾部的 Cys残基上激活泛素；接着，E1将激活的泛素分子转移到 E2酶上；随后,E2酶和一些种类不同的 E3酶共同识别靶蛋白，对其进行泛素化修饰。E3酶的外形就像一个夹子，靶蛋白连接在中间的空隙内