CYLD-TRAF6相互作用促进H. pylori感染中ADP-庚糖诱导的NF-κB信号传导

CYLD-TRAF6 interaction promotes ADP-heptose-induced NF-κB signaling in H. pylori infection.

作者信息Michelle C C Lim, Gunter Maubach, Michael Naumann
PMID40404856
期刊EMBO Rep
发布时间2025-07
DOI10.1038/s44319-025-00480-y

实验完整度

包含细胞系敲除/敲低、胃类器官模型、免疫共沉淀、体外蛋白结合和功能回复实验,验证了CYLD对TRAF6泛素化的调控机制。

主要模型

AGS细胞(CYLD敲除及对照) NCI-N87细胞(CYLD敲除及对照) 小鼠胃窦类器官(Cyld−/−及野生型)

重点核对

CYLD敲除对H. pylori诱导的经典NF-κB信号的影响(AGS和NCI-N87) CYLD与TRAF6的组成性相互作用(内源和体外重组蛋白) CYLD对TRAF6泛素化的影响(H. pylori感染30分钟时的TRAF6 IP) A20敲低对CYLD敲除细胞中NF-κB信号的影响

摘要

与幽门螺杆菌(H. pylori)感染相关的炎症反应引起胃微环境的多重改变,导致胃上皮屏障的缓慢而持续的破坏。H. pylori感染期间NF-κB的激活对该炎症反应至关重要。在这里,我们展示了CYLD与TRAF6组成性相互作用,增强H. pylori的ADP-庚糖诱导的胃上皮细胞经典NF-κB通路的激活。CYLD的这种激活作用与CYLD对受体介导的NF-κB活性的抑制作用形成对比。在机制上,CYLD以不依赖催化活性的方式抵消去泛素化酶A20对TRAF6泛素链的水解,从而在H. pylori感染早期支持TRAF6自身泛素化。此外,随后经典NF-κB依赖的A20从头合成提供负反馈回路,不仅关闭经典NF-κB通路,也关闭替代NF-κB通路。我们的发现强调了CYLD和A20在控制H. pylori感染中经典及替代NF-κB信号传导中的调控关系。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
CYLD在H. pylori感染中对NF-κB信号传导的作用及其机制是什么?
核心机制
CYLD通过不依赖其去泛素化酶活性的方式与TRAF6组成性相互作用,抵消A20对TRAF6的去泛素化作用,从而稳定TRAF6自身泛素化,支持经典NF-κB激活;随后诱导的A20负反馈关闭经典和替代NF-κB通路。
主要证据
在CYLD敲除的AGS和NCI-N87细胞及Cyld−/−小鼠胃类器官中,H. pylori或ADP-庚糖诱导的经典NF-κB信号减弱;CYLD与TRAF6直接相互作用;CYLD缺失降低TRAF6泛素化,而A20敲低回复信号。
研究意义
揭示了CYLD在H. pylori感染中促进NF-κB激活的新角色,与受体介导的抑制功能相反,为理解H. pylori相关炎症和致病机制提供新见解。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

验证CYLD对H. pylori诱导的经典NF-κB信号的影响

检测CYLD缺失是否影响H. pylori诱导的经典NF-κB信号。

使用CRISPR/Cas9生成CYLD敲除AGS和NCI-N87细胞,感染H. pylori P1或P12菌株,通过免疫印迹检测TAK1、IKKα/β、IκBα、RelA磷酸化及RelA核转位,并检测TNF和IL-8 mRNA表达。

2

验证CYLD在胃类器官模型中的作用

在更接近体内的模型中验证CYLD对ADP-庚糖和IL-1β诱导NF-κB信号的影响。

从WT和Cyld−/−小鼠胃窦分离腺体并培养类器官,用ADP-庚糖或IL-1β处理,通过免疫印迹检测TAK1、IKKα/β、IκBα、RelA磷酸化。

3

验证CYLD与TRAF6的相互作用

检测CYLD是否与TRAF6相互作用,并确定相互作用区域。

通过免疫共沉淀检测内源CYLD-TRAF6相互作用,并在体外用重组人CYLD和TRAF6蛋白验证直接结合;构建CYLD截短突变体转染CYLDKO细胞,检测与FLAG-TRAF6的结合。

4

验证CYLD对TRAF6泛素化的影响

检测CYLD是否影响H. pylori感染诱导的TRAF6自身泛素化。

在WT和CYLDKO细胞中感染H. pylori,变性条件下进行TRAF6免疫沉淀,检测泛素化修饰;同时用TRAF6-Ubc13抑制剂C25-140和TRAF6 C70A突变体验证自身泛素化。

5

验证CYLD与A20的对抗作用

检测CYLD是否通过对抗A20的活性来稳定TRAF6泛素化并促进NF-κB信号。

在CYLDKO细胞中敲低A20,感染H. pylori,检测经典NF-κB信号(TAK1、IKKα/β、RelA磷酸化及RelA核转位)。

6

验证CYLD对替代NF-κB通路的影响

检测CYLD缺失是否影响H. pylori诱导的替代NF-κB通路。

在WT和CYLDKO细胞中感染H. pylori,检测NIK积累和p52核转位,并通过TRAF2免疫共沉淀检测A20与TRAF2复合物的相互作用。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
RPMI-1640培养基Gibco™21875-034
胎牛血清----
AGS细胞ATCC®CRL-1739™
NCI-N87细胞ATCC®CRL-5822™
幽门螺杆菌P1菌株----
幽门螺杆菌P12菌株----
基质胶Corning®354234
高级DMEM/F12培养基Thermo Fisher Scientific12634-010
L-丙氨酰-L-谷氨酰胺Thermo Fisher Scientific35050038
青霉素/链霉素Thermo Fisher Scientific15140-122
B27补充剂Thermo Fisher Scientific17504-044
N2补充剂Thermo Fisher Scientific17502-048
人表皮生长因子Thermo Fisher ScientificPHG0311
Wnt替代-Fc融合蛋白ImmunoPrecise Antibodies LtdN001-0.1 mg
人Noggin蛋白Peprotech120-10C
人成纤维细胞生长因子-10Peprotech100-26
N-乙酰-L-半胱氨酸Sigma-AldrichA9165
烟酰胺Sigma-AldrichN0636-100G
人[Leu15]-胃泌素ISigma-AldrichG9145
ROCK抑制剂(Y-27632)Sigma-AldrichY0503
TGF-β受体I激酶抑制剂IV (Alk-I)Calbiochem616454
ADP-庚糖----
重组人白细胞介素-1βPeproTech200-01B-10UG
LTα1β2----
C25-140----
siLentFect™转染试剂Bio-Rad1703362
Opti-MEM培养基Gibco™31985070
METAFECTENE® PRO转染试剂Biontex LaboratoriesT040-5.0
Lipofectamine® CRISPRMAX转染试剂盒Thermo Fisher ScientificCMAX00015
Cas9 PLUS™试剂----
蛋白A/G磁珠Thermo Fisher Scientific88803
PVDF膜Merck Millipore--
化学发光HRP底物Merck MilliporeWBKLS0500
化学发光HRP底物(用于GAPDH)CytivaRPN2209
NucleoSpin® RNA Plus试剂盒Macherey-Nagel740984.250
RevertAid™第一链cDNA合成试剂盒Thermo Fisher ScientificK1621
SensiMix™ SYBR® Hi-ROX试剂盒Meridian BioscienceQT605-05
StepOnePlus™实时荧光定量PCR系统Applied Biosystems--
BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific23225
重组人A20蛋白BPS Bioscience80408
重组人CYLD蛋白OriGeneSKUTP319629
重组人TIFA蛋白Novus BiologicalsNBP1-99103-50ug
重组人TRAF6蛋白US Biological375664
BamHI-HF限制性内切酶New England Biolabs GmbHR3136S
NheI-HF限制性内切酶New England Biolabs GmbHR3131S
T4连接酶New England Biolabs GmbHM0202
Q5®定点突变试剂盒New England Biolabs GmbHE0554S
QuikChange XL定点突变试剂盒Agilent Technologies200516
NucleoSpin凝胶和PCR纯化试剂盒Macherey-Nagel740609.50
Alt-R® CRISPRCas9引导RNAIDTHs.Cas9.CYLD.1.AA

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞培养
细胞系(AGS、NCI-N87)、培养条件(RPMI-1640+10% FCS)、血清饥饿(0.2% FCS 16-20h)、细胞密度(AGS 6x10^5/60mm,NCI-N87 1x10^6/60mm)
阅读提示:Methods: Cell lines and culture conditions
细菌感染
H. pylori菌株(P1或P12)、MOI=100、感染时间(15-150分钟)、细菌培养条件(微需氧,10%马血清+10 μg/ml万古霉素)
阅读提示:Methods: Bacterial culture
药物处理
ADP-庚糖浓度(200 nM或500 nM)、IL-1β浓度(10 ng/ml)、处理时间
阅读提示:Figure legends (Fig. 1F-G, EV1I) and Methods
基因敲除
CYLD敲除方法(CRISPR/Cas9 guide RNA序列)、对照细胞(未成功敲除的细胞)、克隆数(两个克隆)
阅读提示:Methods: Generation of CYLD-depleted cell lines
siRNA敲低
siRNA序列(A20si_5, A20si_9, CYLDsi_E1, CYLDsi_UTR等)、浓度(A20 40 nM, CYLD 40 nM, cIAP1 25 nM, TAK1 20 nM)、处理时间(48小时)
阅读提示:Methods: Transfection of siRNAs
免疫沉淀
细胞裂解缓冲液(含1% SDS用于变性条件)、抗体(抗TRAF6、抗TIFA)、蛋白量(2 mg)、磁珠(Protein A/G)
阅读提示:Methods: Immunoprecipitation
免疫印迹
抗体稀释比例、封闭条件(5% milk或BSA)、PVDF膜、化学发光底物
阅读提示:Methods: SDS-PAGE and immunoblotting; Reagents and tools table
RT-qPCR
RNA提取试剂盒、cDNA合成试剂盒、引物(TNF, IL-8, RPL13)、内参基因(RPL13)、数据标准化方法(ΔΔCT)
阅读提示:Methods: Quantitative PCR