TRAF2通过新型基序结合TIFA并促进其自噬降解的分子机制研究

【字体: 时间:2025年07月31日 来源:FEBS Letters 3

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  这篇研究揭示了TRAF2通过新型保守基序(Pro159-Xaa-Xaa-Glu162)与TIFA结合的分子机制,并首次报道ADP-庚糖(ADP-heptose)通过自噬途径降解TIFA的过程需要TRAF2和TRAF6的共同参与。该发现为ALPK1-TIFA信号通路的调控提供了新视角,对理解宿主抗微生物感染的免疫监视机制具有重要意义。

  

结构预测揭示TIFA寡聚化机制

通过AlphaFold3预测,磷酸化Thr9的TIFA通过其FHA结构域形成反平行二聚体,解释了TIFAsome(TIFA多聚体)的形成基础。无序的C端区域(144-184位氨基酸)包含关键的TRAF6结合基序(Pro176-Xaa-Glu178-Xaa-Xaa-Glu181),而N端14个氨基酸同样呈现无序状态。

C端截断揭示TRAF2结合区域

渐进式截断实验显示,TIFA[1-172]缺失TRAF6结合位点但仍保留TRAF2结合能力,而TIFA[1-157]则完全丧失TRAF2结合活性。关键序列RPIPEYGT(158-165位)中,Pro159和Glu162被证实为TRAF2结合的核心残基——突变实验表明,Glu162与TRAF2的Trp356/Lys364形成静电相互作用,而Pro159的突变(如P159D/Q)会完全破坏结合。

双结合基序的进化保守性

除上述新型基序外,TIFA的Leu-Leu-Gln150-Glu151序列与经典TRAF2结合基序(P/S/A/T-Xaa-Q/E-E)相似。Glu151突变(E151A/Q)完全阻断TRAF2结合,而E151D仅部分削弱,这与脊椎动物中Glu151的高度保守性一致。值得注意的是,斑马鱼TIFA中Glu162被天冬氨酸(Asp)取代,而人类TIFA的E162D突变也表现出部分功能保留。

ADP-庚糖触发TIFA自噬降解

持续刺激实验显示,ADP-庚糖在激活IKKβ(诱导IκBα蛋白酶体降解)后,通过自噬途径降解TIFA:

  • 自噬抑制剂巴弗洛霉素A1(bafilomycin A1)和氯喹(chloroquine)完全阻断TIFA降解

  • 溶酶体蛋白酶抑制剂E64-D抑制TIFA片段(可能由组织蛋白酶切割产生)的生成

  • 与IκBα不同,蛋白酶体抑制剂硼替佐米(bortezomib)不影响TIFA降解

TRAF家族蛋白的功能分工

尽管TRAF6敲除(KO)细胞中TIFA降解延迟,但TRAF2 KO或c-IAP1降解剂BV-6处理均不影响该过程,表明:

  • TRAF6的E3连接酶活性非必需,但其蛋白支架功能不可或缺

  • TRAF2/c-IAP1复合物可补偿TRAF6缺失时的泛素链合成(Lys63-linked)

  • TBK1(TANK-binding kinase 1)未被纳入该调控网络

这些发现揭示了宿主通过ALPK1-TIFA-TRAF轴感知微生物ADP-庚糖的分子机制,为炎症性疾病和感染性疾病的治疗提供了潜在靶点。

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