NF-kB-abhängiger Signalweg

NF-κB-Proteine sind Transkriptionsfaktoren, die an vielen wichtigen zellulären Funktionen wie der Aktivierung von Immunzellen, der Zelladhäsion, der antimikrobiellen Reaktion und der Zellzyklusregulation beteiligt sind.

Im Ruhezustand liegt das NF-κB als Heterodimer vor, das direkt an ein inhibitorisches Protein namens IκBɑ gebunden ist. IκBɑ unterdrückt die Aktivität von NF-κB als transkriptioneller Aktivator.

Der NF-κB-abhängige Signalweg wird aktiviert, wenn ein geeigneter Ligand an seinen entsprechenden Zelloberflächenrezeptor auf der Zielzelle bindet.

Zum Beispiel kann der Signalweg durch die Bindung des Tumornekrosefaktors-ɑ an den TNF-Rezeptor, die Bindung von Interleukin 1 an den IL1-Rezeptor oder die Bindung von Krankheitserregern an Toll-like-Rezeptoren ausgelöst werden.

Diese Liganden-Rezeptor-Bindung führt zur Aktivierung eines Proteinkomplexes, der IκB-Kinase, der aus den drei Untereinheiten ɑ, β und γ besteht.

Die aktivierte Kinase phosphoryliert dann das IkB-Protein, was zu seiner Ubiquitinierung führt.

Das markierte IκB-Protein wird dann sofort im Proteasom abgebaut.

Infolgedessen wird das NF-κB-Dimer von IκB freigesetzt und ist frei für seine Translokation in den Zellkern, wo es die Expression einer Reihe von Zielgenen aktivieren kann.

Eines der Zielgene, das durch NF-κB aktiviert wird, ist das Gen, das für das IκBɑ-Protein kodiert. Bei erhöhter Expression hilft IκBɑ bei der Regulierung des NF-κB-abhängigen Signalwegs über eine negative Rückkopplungsschleife.

Der NF-κB-abhängige Signalweg steuert ein breites Spektrum biologischer Prozesse, einschließlich der angeborenen und adaptiven Immunität und entzündlicher Stressreaktionen.

Aufgrund seiner zentralen Rolle bei Immun- und Entzündungsreaktionen bei Tieren kann eine Fehlregulation von NF-κB zu verschiedenen Krebsarten sowie zu verschiedenen entzündlichen Erkrankungen wie Arthritis und Asthma führen.