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蛋白激酶是负责催化磷酸基团向丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸的转移,在细胞内信号传导过程中发挥重要作用,在对体内各种生理活动调控中扮演重要角色。RIOK3含有一个RIO结构域,是人类RIO蛋白激酶家族成员,但是其结构与其他RIO家族成员结构上差别较大。关于人类RIO家族的功能尚未见报导,本文首次对人类RIO家族成员功能进行了研究。通过细胞定位实验发现RIOK3定位于细胞质中,利用流式细胞仪检测细胞周期,发现过表达RIOK3野生型和突变体对细胞周期都没有影响。为了研究RIOK3的功能和分子机制,利用酵母双杂交筛选首次得到四个与RIOK3相互作用的蚩白:CASP10(caspase-10),BIM(Bcl-2 interacting mediator),PAK2(p21-activated kinase 2)和CDC42(cell division cycle 42)。本文着重对RIOK3与CASP10和BIM的相互作用进行了深入研究。CASP10是凋亡途径中的起始者,其N端两个DED结构域可以激活NFκB信号通路。本文首先利用GST pull-down实验、细胞内免疫共沉淀实验和荧光共定位实验进一步证实了RIOK3和CASP10的相互作用。随后通过系列缺失实验发现RIOK3的RIO结构域介导了它和CASP10的相互作用,RIOK3可以同时和CASP10的N端和C端的两个DED结构域相互作用,单独的RIO结构域不能与任何一个DED结构域相互作用,需要其N端序列的协助。为了验证相互作用的特异性,用免疫共沉淀实验检测了其他含有RIO结构域或者两个DED结构域而且结构上非常相似的蛋白与对应蛋白的相互作用情况,均未发现相互作用。根据RIOK3与CASP10相互作用的提示,本文首次发现了RIOK3作为一个NFκB通路的新成员可以抑制TNFα诱导的NFκB的活化并证明了这种抑制效应是通过RIOK3与CASP10的相互作用而实现的:当转入不与CASP10相互作用的RIOK3的截短体RIOK3N1时,抑制效应就会消失,而当转入能与CASP10相互作用的截短体RIOK3N2时,抑制效应又得到恢复。本文又进一步证明RIOK3之所以与CASP10相互作用后抑制NFκB通路的激活是因为RIOK3可以与RIP和NIK竞争性结合CASP10,从而抑制CASP10在NFκB通路中的作用。本文还首次发现了RIOK3也可以抑制RIP和NIK对NFκB通路的激活,可能也是因为RIOK3竞争性结合CASP10而引起的。BIM是一种只含一个BH3结构域的蛋白,BIM的活化可以促进细胞发生凋亡。本文利用免疫共沉淀实验和荧光共定位实验进一步验证了RIOK3和BIM的相互作用。本文还首次发现了BIM能特异性地促进RIOK3蛋白降解,但不促进无关蛋白PAK2降解。本文通过将RIOK3与BIM共转染细胞,发现随着细胞中表达蛋白的增多,BIM促进RIOK3的降解作用也越来越明显,但BIM促进RIOK3的降解并不依赖于泛素化-蛋白酶体途径。本论文通过对RIOK3的功能研究,首次发现了RIOK3在NFκB信号传导过程中的作用,并通过对RIOK3与CASP10相互作用的研究阐明了RIOK3的作用机理;还发现了RIOK3的负调控蛋白BIM并初步初步阐明了BIM对RIOK3的调控方式。综合上述发现,本文对RIOK3的功能进行了深入探讨,推测了RIOK3与肿瘤细胞发生和肿瘤细胞迁移的关系。这些为进一步研究NFκB信号通路的调控机制和肿瘤发生的调控机制提供了线索。