The IkB-NF-kB Signaling Module:

Temporal Control and Selective Gene Activation

Science 298:1241 Hoffmann A. et al.

    在未受到刺激的細胞中, NF-kB是會被他的inhibitor protein (IkB)給抓住,而留在細胞質中. 當細胞受到外來刺激時, 則活化了IKK (NF-kB kinase), IKK就在IkB上面加上磷酸根, 此時IkB protein就會被dagradation, 使的NF-kB被游離出來, 而進入細胞核中去啟動基因的表現. IkB的種類有IkBa, IkBb, IkBe, IkBg, Bcl-3, 而主要抑制NF-kB的是IkBa, IkBb,與IkBe. 在這一篇文章中, 作者利用reduced genetically system去產生三種knockout cell lines, 使其只含有IkBa, 或只或IkBb或IkBe. 且利用computational model去模擬推測IkB和NF-kB間的關係, 與推測在IkB-NF-kB signaling pathway裡是如何在不同時間短暫調控基因的表現, 並用EMSA與RNAse protection assay去證明. 在這樣的model中顯示出, IkBa與NF-kB間有很強烈的負回饋關係, 它可以使NF-kB的活化馬上被關閉 (turn-off),而IkBb與IkBe 是可以減低細胞中NF-kB活化的oscillation並且在長時間的刺激下可以穩定NF-kB response. 例如在IkBa的細胞中, 看到NF-kB的活化情形是oscillation的, 但在IkBb與IkBe的細胞中, NF-kB的活化情形是一穩定的曲線(monotonic increase). 作者在這一篇文章中也探討了刺激時間的長短對NF-kB的活化情形有無影響. 結果發現, 若在一時間內的短暫刺激(<1 hr), 則NF-kB的活化也是短暫一現的. 但若刺激持續(>1 hr), 則NF-kB的活化也會持續被維持. 所以做這推測有些基因的活化是需要NF-kB持續活化而有一些並不用. 在這裡, 作者選用了兩個基因來探討這樣的問題, chemokine IP-10與RANTES. 發現IP-10的活化並不需要NF-kB持續活化, 只要刺激短暫(ex.15min), IP-10就可以被表現出來了, 當然若是持續的刺激, 則IP-10的量會比短暫刺激的還多. 另外, REANTES就是需要NF-kB持續被活化的基因, 在刺激只有15min時, RANTES並不被表現出來, 只有在刺激2 hr 以上, RANTES才被表現出來. 作者推測, IkB-NF-kB signaling pathway就是利用這樣的方法來調控不同基因的表現.