Monitoring Keap1-Nrf2 interactions in single live cells.
Monitoring Keap1-Nrf2 interactions in single live cells.
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DOI：
10.1016/j.biotechadv.2014.03.004
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发表时间：
2014-11-01
影响因子：
16
通讯作者：
Dinkova-Kostova, Albena T.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Baird, Liam;Swift, Sam;Lleres, David;Dinkova-Kostova, Albena T.
转录因子NF-E2 p45相关因子2 （Nrf2）及其负调节因子kelch样ECH相关蛋白1 （Keap1）控制着近500个具有多种细胞保护功能的基因的表达。Keap1是Cullin3/Rbx1泛素连接酶的底物衔接蛋白，通常连续靶向Nrf2降解，但在响应亲电试剂和氧化剂（称为诱导剂）时失去这种能力。因此，Nrf2积累并激活其下游靶基因的转录。许多诱导剂是植物化学物质，十字花科蔬菜是最常用的可食用植物中诱导剂活性最丰富的来源之一。在这里，我们总结了异硫氰酸酯萝卜硫素作为一种有效的诱导剂的发现，它与Keap1的半胱氨酸传感器反应，导致Nrf2的激活。然后，我们描述了一种基于Förster共振能量转移（FRET）的定量方法的发展，结合多光子荧光寿命成像显微镜（FLIM）来研究单个活细胞中Keap1和Nrf2之间的相互作用，以及萝卜硫素和其他半胱氨酸反应性诱导剂对Keap1 - Nrf2蛋白复合物动力学的影响。我们提出了keap1介导的Nrf2降解的“循环顺序附着和再生”或“构象循环”模型的实验证据。最后，我们讨论了Nrf2的这种调节模式在正常生理条件下实现精细平衡的意义，以及破坏这种平衡对肿瘤生物学的影响和机制。
The transcription factor NF-E2 p45-related factor 2 (Nrf2) and its negative regulator Kelch-like ECH associated protein 1 (Keap1) control the expression of nearly 500 genes with diverse cytoprotective functions. Keap1, a substrate adaptor protein for Cullin3/Rbx1 ubiquitin ligase, normally continuously targets Nrf2 for degradation, but loses this ability in response to electrophiles and oxidants (termed inducers). Consequently, Nrf2 accumulates and activates transcription of its downstream target genes. Many inducers are phytochemicals, and cruciferous vegetables represent one of the richest sources of inducer activity among the most commonly used edible plants. Here we summarize the discovery of the isothiocyanate sulforaphane as a potent inducer which reacts with cysteine sensors of Keap1, leading to activation of Nrf2. We then describe the development of a quantitative Förster resonance energy transfer (FRET)-based methodology combined with multiphoton fluorescence lifetime imaging microscopy (FLIM) to investigate the interactions between Keap1 and Nrf2 in single live cells, and the effect of sulforaphane, and other cysteine-reactive inducers, on the dynamics of the Keap1–Nrf2 protein complex. We present the experimental evidence for the “cyclic sequential attachment and regeneration” or “conformation cycling” model of Keap1-mediated Nrf2 degradation. Finally, we discuss the implications of this mode of regulation of Nrf2 for achieving a fine balance under normal physiological conditions, and the consequences and mechanisms of disrupting this balance for tumor biology.
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DOI：
10.1016/j.bbrc.2013.02.065
发表时间：
2013-03-29
影响因子：
3.1
作者：
Baird, Liam;Dinkova-Kostova, Albena T.
通讯作者：
Dinkova-Kostova, Albena T.
DOI：
10.1074/jbc.m111.316471
发表时间：
2012-02-24
期刊：
The Journal of biological chemistry
影响因子：
--
作者：
Camp ND;James RG;Dawson DW;Yan F;Davison JM;Houck SA;Tang X;Zheng N;Major MB;Moon RT
通讯作者：
Moon RT
DOI：
10.1073/pnas.172398899
发表时间：
2002-09-03
影响因子：
11.1
作者：
Dinkova-Kostova, AT;Holtzclaw, WD;Talalay, P
通讯作者：
Talalay, P
DOI：
10.1073/pnas.1305687110
发表时间：
2013-09-17
影响因子：
11.1
作者：
Baird, Liam;Lleres, David;Dinkova-Kostova, Albena T.
通讯作者：
Dinkova-Kostova, Albena T.
影响因子：
8
作者：
Chowdhry, S.;Zhang, Y.;McMahon, M.;Sutherland, C.;Cuadrado, A.;Hayes, J. D.
通讯作者：
Hayes, J. D.