イカッパBキナーゼNEMO結合ドメインの特性評価

NF-Kappabの炎症誘発性活性化には、2つの触媒サブユニット（IkkalphaおよびIkkbeta）とNemo（NF-Kappab Essessemator）という名前の非触媒調節成分で構成される上流のキナーゼ複合体（Ikappab-Kinase; Ikk）が必要です。Nemoは、両方のIKKSがNEMO結合ドメイン（NBD）と呼ばれる両方のIKKS内のCOOH末端配列と相互作用し、細胞透過性NBDペプチドはNEMO/IKKBETA相互作用をブロックし、腫瘍壊死因子α誘発NF-Kappabを阻害します。ここでは、NBDを含むペプチドが、両方のIKKとNEMOの関連性をブロックしただけでなく、in vitroでプリフォーム化されたNemo/Ikk複合体を破壊したことを報告します。さらに、ペプチドブロッキングとアラニン型変異研究により、イクカルファとイククベタのNBDの違いが明らかになり、イククベタNBDの変異分析により、ネモとの関連を維持するために各位置で必要な物理的特性が特定されました。最後に、NBDの削除を介したIkkbetaによるNemo結合の喪失が触媒的に活性になり、Ikkbeta NBD内の潜在的なリン酸化がIKK活性をダウンレギュレートするシグナルとして機能することを実証します。したがって、私たちの調査結果は、IKK複合体を破壊することを目的とした薬物の設計に役立つNBDの物理的特性に関する批判的な洞察を提供し、IKK複合体の機能を制御する潜在的な調節メカニズムを明らかにします。

Proinflammatory activation of NF-kappaB requires an upstream kinase complex (IkappaB-kinase; IKK) composed of two catalytic subunits (IKKalpha and IKKbeta) and a noncatalytic regulatory component named NEMO (NF-kappaB essential modulator). NEMO interacts with a COOH-terminal sequence within both IKKs termed the NEMO-binding domain (NBD), and a cell-permeable NBD peptide blocks NEMO/IKKbeta interactions and inhibits tumor necrosis factor-alpha-induced NF-kappaB. We report here that a peptide encompassing the NBD not only blocked association of both IKKs with NEMO but also disrupted preformed NEMO/IKK complexes in vitro. Furthermore, peptide blocking and alanine-scanning mutation studies revealed differences between the NBDs of IKKalpha and IKKbeta, and mutational analysis of the IKKbeta NBD identified the physical properties required at each position to maintain association with NEMO. Finally, we demonstrate that loss of NEMO-binding by IKKbeta through deletion of the NBD renders it catalytically active and that potential phosphorylation within the IKKbeta NBD may serve as a signal to down-regulate IKK activity. Our findings therefore provide critical insight into the physical properties of the NBD that will be valuable for the design of drugs aimed at disrupting the IKK complex and also reveal potential regulatory mechanisms controlling the function of the IKK complex.