TNF 受体相关因子 6; TRAF6
HGNC 批准基因符号：TRAF6
细胞遗传学定位：11p12 基因组坐标（GRCh38）：11:36,483,769-36,510,272（来自 NCBI）
▼ 说明
TRAF6 是 NF-kappa-B（参见 164011）通路中的信号转导器，可激活 I-kappa-B 激酶（IKK；参见 600664）对促炎细胞因子的反应（Deng 等人总结，2000）。
▼ 克隆与表达
转录因子 NF-kappa-B 被许多细胞因子激活，这些细胞因子通过不同的细胞表面受体发出信号。TRAF 蛋白家族的成员与肿瘤坏死因子（TNF；TNF）激活该转录因子有关。191160）超家族。通过数据库分析和筛选人类cDNA文库，Cao等（1996）克隆了一种新的人类TRAF——TRAF6。推导的 522 个氨基酸蛋白质的计算分子量为 57 kD。它具有富含半胱氨酸的 N 末端，包括一个环指和 5 个潜在的锌指，随后是一个 TRAF-N 结构域和一个 C 端 TRAF-C 结构域。Northern 印迹分析在所有检查的人体组织中检测到约 2.5、4 和 8 kb 的 TRAF6 转录物的可变表达。
▼ 基因功能
Cao et al.（1996）表明，当TRAF6在培养的人类细胞中过表达时，TRAF6会激活NF-kappa-B。TRAF6 的显性失活突变体抑制了白细胞介素-1（IL1A；IL1A；147760）。IL1A处理相同细胞诱导TRAF6与白细胞介素1相关激酶（IRAK；IRAK；300283），一种丝氨酸/苏氨酸激酶，在 IL1A 诱导后迅速招募到 IL1A 受体。这些发现被解释为表明 TRAF 蛋白充当不同受体家族的信号转导器，因为 TRAF6 参与 IL1A 信号传导。
TRANCE（或RANKL；TNF家族成员（602642）及其受体RANK（603499）是树突状细胞和破骨细胞功能的关键调节因子。Wong等人（1999）证明TRANCE激活抗凋亡丝氨酸/苏氨酸激酶PKB（AKT1；164730）通过涉及SRC（190090）和TRAF6的信令复合体。SRC 缺陷或添加 SRC 家族激酶抑制剂可阻断破骨细胞中 TRANCE 介导的 PKB 激活。SRC 和 TRAF6 彼此相互作用，并在受体结合后与 RANK 相互作用。TRAF6反过来增强了SRC的激酶活性，导致下游信号分子如CBL（165360）的酪氨酸磷酸化。这些结果定义了 TRANCE 激活 SRC 家族激酶和 PKB 的机制，并提供了 TRAF 蛋白和 SRC 家族激酶之间串扰的证据。
Deng et al.（2000）纯化了一种异二聚体蛋白复合物，该复合物将 TRAF6 与 IKK 激活联系起来。肽质量指纹分析显示，这个复合物被他们称为TRIKA1（TRAF6-regulated IKK activator-1），由泛素结合酶UBC13（603679）和UBC样蛋白UBE2V1（602995）组成。他们发现TRAF6（一种RING结构域蛋白）与UBC13/UBE2V1一起发挥作用，催化通过泛素的赖氨酸63（K63）连接的独特多泛素链的合成。阻断这种多泛素链的合成，但不抑制蛋白酶体，可以防止 TRAF6 激活 IKK。这些结果揭示了泛素的新调节功能，其中 IKK 通过 K63 连接的多聚泛素链的组装而被激活。
Wang等（2001）确定TRIKA2是TRAF6和TRIKA1存在下IKK激活所需的第二个因子，由TAK1（602614）及其结合伙伴TAB1（602615）和TAB2（605101）组成。
Takayanagi et al.（2000）证明T细胞产生干扰素-γ（IFNG；147570）通过干扰RANKL-RANK信号通路强烈抑制破骨细胞生成。IFNG 诱导 RANK 转换因子蛋白 TRAF6 快速降解，从而强烈抑制 RANKL 诱导的转录因子 NFKB 和 JNK（601158）的激活。这种对破骨细胞生成的抑制可以通过在前体细胞中过度表达 TRAF6 来挽救，这表明 TRAF6 是 IFNG 作用的关键靶点。此外，Takayanagi et al.（2000）提供的证据表明TRAF6的加速降解需要RANKL引发的泛素化和IFNG诱导的泛素-胡萝卜体系统的激活。Takayanagi et al.（2000）得出的结论是，他们的研究表明肿瘤坏死因子和IFN家族细胞因子之间存在串扰，IFNG通过这种串扰在T细胞活化和骨吸收之间提供了负向联系。
Takatsuna et al.（2003）发现小鼠Tifa（609028）直接结合Traf6，并提供了TIFA参与TRAF6激活NFKB和JNK的证据。Ea等人（2004）表明，人TIFA诱导TRAF6寡聚化和多泛素化，导致TAK1和IKK激活。
Wooff et al.（2004）利用酵母2-杂交实验发现，小鼠Traf6与人UBC13相互作用，但不与人MMS2（UBE2V2）相互作用；603001）或UEV1A（UBE2V1）。突变分析表明，Traf6 的 N 端环指和锌指结构域对于相互作用是必要且充分的。这些结构域还介导 Traf6 自关联。
Akiyama等（2005）证明TRAF6缺陷会导致髓质胸腺上皮细胞（TECs）分布紊乱以及成熟髓质TECs的缺失。将 Traf6 缺失胚胎的胸腺基质植入无胸腺裸鼠体内可诱导自身免疫。因此，Akiyama等人（2005）得出结论，TRAF6指导胸腺基质的发育，代表了自我耐受和自身免疫调节的关键点。
Bai et al.（2005）发现Fhl2（602633）抑制了小鼠破骨细胞前体中Traf6与Rank的关联。因此，Fhl2 降低 Traf6 诱导的 NF-kappa-B 活性和 Rank 信号传导，延迟 Rankl 诱导的破骨细胞生成。
Bai等（2008）发现Traf6与小鼠破骨细胞核中的转录因子Runx1（151385）相互作用。Fhl2 增加了转染细胞中 Traf6 的核丰度，并与核 Traf6 和 Runx1 相互作用。在没有 Traf6 的情况下，Fhl2 不与 Runx1 相互作用。Traf6-Runx1-Fhl2 复合物结合 Fhl2 启动子中的 Runx1 识别序列并诱导 Fhl2 表达。Traf6 还通过 Fhl2 的多泛素化以及随后的 Fhl2 蛋白酶体降解来降低 Fhl2 含量。
为了从生化角度剖析 Toll 样受体信号传导，Hacker 等人（2006）建立了一个用于分离由二聚化转换因子组装的信号传导复合物的系统。他们使用 MyD88（602170）作为原型转换因子，将 TRAF3（601896）鉴定为与 TRAF6 一起招募的 Toll/interleukin-1 受体信号复合物的新成分。Hacker等人（2006）利用来自Traf3和Traf6缺陷小鼠的骨髓细胞证明TRAF3对于诱导I型干扰素和抗炎细胞因子白介素-10（IL10; 124092），但对于促炎细胞因子的表达是可有可无的。事实上，Traf3 缺陷细胞由于 IL10 产生缺陷而过量产生促炎细胞因子。尽管 TRAF3 和 TRAF6 的结构相似，但其功能在很大程度上是不同的。TRAF3 也被招募到转换因子 TRIF（607601）中，并且是将蛋白激酶 TBK1（604834）编组到 Toll/interleukin-1 受体信号复合物中所必需的，从而解释了它在激活干扰素反应中的独特作用。
Pearce et al.（2009）证明TRAF6通过调节脂肪酸代谢来调节感染后CD8（见186910）记忆T细胞的发育。他们发现，T 细胞特异性删除 TRAF6 的小鼠产生了强大的 CD8 抗原特异性效应 T 细胞反应，但在生成记忆 T 细胞的能力方面存在严重缺陷，其特征是在 T 细胞中抗原特异性细胞消失。初次免疫后几周。微阵列分析显示，TRAF6 缺陷的 CD8 T 细胞表现出调节脂肪酸代谢的基因表达改变。与此一致的是，缺乏TRAF6的活化CD8 T细胞在生长因子撤除时表现出有缺陷的AMP激活激酶激活和线粒体脂肪酸氧化（FAO）。在 TRAF6 缺失的情况下，服用抗糖尿病药物二甲双胍可恢复 FAO 和 CD8 记忆 T 细胞的生成。这种治疗还增加了野生型小鼠的 CD8 记忆 T 细胞，因此能够显着提高实验性抗癌疫苗的功效。
Yang等（2009）发现蛋白激酶Akt（164730）发生赖氨酸63链泛素化，这对于Akt膜定位和磷酸化非常重要。TRAF6 被发现是 Akt 的直接 E3 连接酶，对于 Akt 泛素化、膜募集和生长因子刺激后的磷酸化至关重要。人类癌症相关的 Akt 突变体（164730.0001）表现出 Akt 泛素化的增加，进而有助于 Akt 膜定位和磷酸化的增强。因此，Yang et al.（2009）得出结论，Akt 泛素化是致癌 Akt 激活的重要步骤。
Xia et al.（2009）发现TRAF6和UBCH5C（602963）合成的非锚定多聚泛素链可以激活IKK（见600664）复合物。去泛素化酶对多聚泛素链的分解阻止了 TAK1（602614）和 IKK 的激活。Xia et al.（2009）得出结论，非锚定的多聚泛素链直接激活TAK1和IKK，提出了一种新的蛋白激酶调节机制。
Shembade et al.（2010）表明，A20（191163）通过拮抗与E2泛素结合酶UBC13（603679）和UBCH5C的相互作用，抑制TRAF6、TRAF2（601895）和cIAP1（601712）的E3连接酶活性。A20与调节分子TAX1BP1（605326）一起与UBC13和UBCH5C相互作用，引发它们的泛素化和蛋白酶体依赖性降解。这些发现表明 A20 抑制炎症信号通路的作用机制。
Zucchelli et al.（2010）发现TRAF6是遗传性和散发性帕金森病（PD；PD；见168600）。TRAF6结合错误折叠突变体DJ1（PARK7; 602533）和SNCA（163890），这两种蛋白均被发现是体内TRAF6连接酶活性的底物。与传统的 lys63（K63）组装不同，TRAF6 促进了与共享 K6、K27 和 K29 介导的泛素化的两个 PD 靶标的非典型泛素连接形成。TRAF6 刺激不溶性多泛素化突变体 DJ1 积累到细胞质聚集体中。在 PD 患者死后大脑中，TRAF6 蛋白与路易体中的 SNCA 共定位。作者提出了 TRAF6 和非典型泛素化在 PD 发病机制中的新作用。
West et al.（2011）证明了Toll样受体的一个子集（TLR1, 601194; TLR2，603028；TLR4, 603030）导致线粒体被巨噬细胞吞噬体募集并增加线粒体活性氧（mROS）的产生。该反应涉及 TLR 信号转导因子 TRAF6 易位至线粒体，在线粒体中与蛋白质 ECSIT（608388）结合，该蛋白质参与线粒体呼吸链组装。与 TRAF6 的相互作用导致 ECSIT 在线粒体外周泛素化和富集，从而增加线粒体和细胞 ROS 的生成。ECSIT 和 TRAF6 耗尽的巨噬细胞降低了 TLR 诱导的 ROS 水平，并且杀死细胞内细菌的能力显着受损。此外，通过在线粒体中表达过氧化氢酶（115500）来降低巨噬细胞mROS水平会导致细菌杀伤缺陷，证实了mROS在杀菌活性中的作用。West等人（2011）得出的结论是，他们的结果揭示了一条将先天免疫信号传导与线粒体联系起来的新途径，表明mROS是抗菌反应的重要组成部分，并进一步确立了线粒体作为先天免疫信号传导中枢的地位。
Dauphinee et al.(2013)通过对脂多糖（LPS）刺激的小鼠胚胎成纤维细胞进行蛋白质组学分析，发现Sash1（607955）是Tlr4信号通路的一部分。敲低人微血管内皮细胞中的 SASH1 会降低对 LPS 的 NFKB 荧光素酶活性，但不会对 TLR2、TLR3（603029）、TLR5（603031）或其他 TRAF6 依赖性受体产生反应。SASH1敲低还导致IL6（147620）和IL10的产生减少，但不影响干扰素调节基因。免疫共沉淀分析表明，SASH1 的残基 852 至 860 与包含卷曲螺旋结构域的 TRAF6 C 末端区域结合，并且相互作用取决于 LPS。SASH1 不与 MYD88、IRAK 或其他 TRAF 分子相互作用。在没有刺激的情况下，SASH1 的过度表达会诱导 TRAF6 的自身泛素化，而 SASH1 与泛素结合酶（例如 UBC13）没有直接相互作用。进一步的免疫共沉淀实验表明，SASH1大分子通过结合TAK1和IKK复合物分子IKBKA（CHUK; 600664）和IKBKB（603258）以方便向NFKB发送信号。SASH1还调节TAK1泛素化和下游MAPK JNK1和p38（MAPK14;）的激活。600289）。SASH1 的敲低显着减少了内皮细胞响应 LPS 的迁移。Dauphinee et al.（2013）得出结论，SASH1通过在TRAF6周围形成分子复合物而成为TLR4信号传导的新型调节因子。
Chen等（2015）利用转染的HEK293T细胞表明，仙台RNA病毒（SeV）感染后，RNF166（617178）的过表达增强了IFNB（147640）启动子的激活。HEK293T 细胞中 RNF166 的敲低抑制了 SeV 感染时的 IFNB 启动子激活、IFNB 转录和 IFNB 分泌。在 HeLa 细胞中敲低 RNF166 也观察到了类似的结果。RNF166 与 TRAF3 和 TRAF6 相互作用，RNF166 的敲除抑制了 SeV 诱导的 TRAF3 和 TRAF6 泛素化。Chen et al.（2015）提出RNF166通过增强TRAF3和TRAF6的泛素化来正向调节RNA病毒触发的IFNB产生。
Wang et al.（2020）报道宿主E3泛素连接酶ANAPC2（606946）是后期促进复合物/环体的核心子单元，与分枝杆菌蛋白Rv0222相互作用，促进lys11连接的泛素链与lys76的附着Rv0222以抑制促炎细胞因子的表达。特异性 shRNA 对 ANAPC2 的抑制消除了 Rv0222 对促炎反应的抑制作用。此外，Rv0222上泛素化位点的突变削弱了Rv0222对促炎细胞因子的抑制作用，并降低了小鼠感染期间的毒力。从机制上讲，ANAPC2 对 Rv0222 的 lys11 连接泛素化促进了蛋白酪氨酸磷酸酶 SHP1（PTPN6；176883）连接到转换因子蛋白 TRAF6，阻止 lys63 连接的泛素化和 TRAF6 的激活。
▼ 生化特征
Ye et al.（2002）报道了TRAF6单独的晶体结构以及与来自TNFR超家族成员CD40和TRACER（RANK）的TRAF6结合肽复合物的晶体结构，以深入了解TRAF6介导多个信号级联的机制。TRAF6和TRAF2中结合肽的方向有40度的差异，表明TRAF6和其他TRAF识别的受体之间存在明显的结构差异。肽-TRAF6相互作用的结构决定因素揭示了Pro-X-Glu-XX-（芳香/酸性残基）TRAF6结合基序，该基序不仅存在于CD40和RANK中，而且存在于IL1R的3个IRAK转换因子激酶中/Toll 样受体信号传导（见 604459）。具有 TRAF6 结合基序的细胞渗透性肽可抑制 TRAF6 信号传导，这表明它们具有作为治疗调节剂的潜力。Ye等人（2002）得出的结论是，他们的研究确定了TRAF6调节适应性免疫、先天免疫和骨稳态中多个信号级联的通用机制。
TRAF6 是负责 K63 连接的 NEMO 多泛素化的 E3 连接酶之一，它参与控制免疫、破骨细胞生成、皮肤发育和大脑功能的多个信号通路。Gautheron et al.（2010）确定NEMO（300248）N端的一个位点结合TRAF6的卷曲螺旋结构域，并且显然与NEMO的泛素结合结构域协同工作，提供TRAF6识别的双重模式。在轻度色素失禁（308300）中发现的 E57K NEMO 突变导致 TRAF6 结合和 IL1-β（147720）信号传导受损。相反，TNF-α 对 NF-κ-B 的激活不受影响。作者得出结论，NEMO-TRAF6 相互作用具有生理相关性。
▼ 测绘
Stumpf（2020）根据TRAF6序列（GenBank BC031052）与基因组序列（GRCh38）的比对，将TRAF6基因定位到染色体11p12。
▼ 分子遗传学
在 2 个马耳他家系的成员中，患有骨质疏松症的染色体 11q12（BMND8;）611738），Vidal 等人（2007）对 TRAF6 基因进行了测序，并鉴定了 3 个非编码序列变体，包括该基因启动子区域的 -721A-T 颠换，该颠换存在于 1 个家族的 3 个受影响成员中。在 82 名不相关的绝经后妇女中的 3 名和来自普通人群的 350 名对照染色体中的 2 名中，也发现了杂合性启动子变体。
▼ 动物模型
TRAF 对于围产期和产后生存至关重要。Lomaga et al.（1999）报道，缺乏Traf6的小鼠由于抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP；TRAP；见171640）-破骨细胞功能阳性。作者指出，Opgl（602642）缺陷小鼠中不存在破骨细胞。然而，在 Traf6 敲除小鼠中，存在破骨细胞，但缺乏与骨表面的接触，并且无法吸收大量骨。与其他 TRAF 不同，IL1 信号传导需要 TRAF6。IL1B（147720）刺激未能诱导Traf6 -/- 小鼠细胞中NFKB或JNK/SAPK激活。诱导型一氧化二氮合酶（INOS; 参见 163729）在 Traf6 缺陷小鼠中，对 TNF 加 IFNG 的反应（但不是对 IL1）的产生是完整的。来自暴露于抗CD40（见109535）或LPS的基因敲除小鼠的B淋巴细胞未能增殖或激活NFKB。Traf6 缺失不影响 T 淋巴细胞增殖。
Naito et al.（2002）报道Traf6 -/- 小鼠的表皮附件发育有缺陷，包括保卫毛囊、汗腺、背部皮肤的皮脂腺以及修饰的皮脂腺，如睑板腺、肛门腺和包皮腺。排除皮脂腺损伤，这些异常表型与在少汗模型“Tabby”（Ta）、“downless”（dl）和“crinkled”（cr）小鼠中观察到的异常表型相同。人类无汗性）外胚层发育不良（224900），分别由 EDA1（305100）、EDAR（604095）和 EDARADD（606603）基因突变引起。β-连环蛋白（CTNNB1; 116806）和粘膜寻址素细胞粘附分子-1（MADCAM1; Traf6 缺陷胚胎的皮肤中不存在保护毛囊发育的早期标记（102670）。因此，TRAF6对于表皮阑尾的发育至关重要。Traf6 不与 dl 蛋白的细胞质尾部结合，dl 蛋白突变时会导致少汗性外胚层发育不良。然而，Traf6与XEDAR（300276）和TAJ（606122）相关，它们是TNFR超家族的EDAR相关成员，在表皮阑尾中高水平表达。结果表明，TRAF6 可能会转导 XEDAR 或 TAJ 发出的与表皮阑尾发育相关的信号。
Ohazama et al.（2004）发现Traf6突变小鼠的臼齿异常与Eda信号分子突变产生的异常相似，但更为严重。与野生型相比，第一下颌磨牙的切片显示牙尖形状和高度显着减少，这表明 Traf6 在牙尖形成中发挥着重要作用。
King等人（2006）培育了T淋巴细胞中特异性缺乏Traf6的健康小鼠。在10至12周龄时，这些小鼠出现脾肿大和淋巴结肿大，B细胞和Cd4（186940）阳性T细胞数量增加，但Cd8（见186910）阳性T细胞数量减少。组织病理学分析显示突变小鼠多个器官出现全身炎症。Cd4-阳性/Cd25（IL2RA；147730）-阳性调节性T细胞在突变小鼠中存在并且表现出功能性，但Traf6 -/- T细胞的增殖不能被野生型或突变型调节性T细胞抑制，这表明存在必要的应答T细胞机制T 细胞易受调节。对抑制的抵抗伴随着 PI3K（见 601232）依赖性途径的过度激活。King et al.（2006）得出结论，TRAF6对于维持免疫激活和抑制之间的平衡很重要。
