核受体Nur77是核受体(Nuclear Receptors,NRs)超家族中非常重要的一个孤儿核受体。作为细胞内立早基因的产物,Nur77能够在细胞微环境变化的刺激下被迅速上调或修饰,发挥其生物学功能。同时,Nur77能够广泛的参与到生物机体的生理与病理活动中,如:生物代谢、自噬、线粒体自噬、炎症发生发展以及肿瘤组织的生长凋亡等过程。转化生长因子(Transforming Growth Factor β,TGF-β)信号通路几乎作用于所有的细胞组织,能广泛调控包括生物代谢、细胞外基质更替、细胞的增殖与分化、组织的纤维化以及肿瘤发生凋亡等多种生理病理进程。对TGF-β信号通路的调控研究一直是TGF-β领域研究的重点,由于核受体是良好的药物靶点,所以目前核受体对TGF-β信号的调节活性和调控机理是一大热点。本课题在探究核受体与TGF-β信号通路之间的交互作用过程中,发现了Nur77能够调节TGF-β信号通路,并对其中的调控机制做出了进一步的解释。首先我们通过CAGA-luc报告基因筛选系统发现并证明了 Nur77能够激活TGF-β/Smad3信号通路。在特异性研究中发现,多种核受体中只有Nur77能够显著激活响应TGF-β/Smad3的报告基因,并能够被TGF-βI型受体抑制剂SB431542部分抑制,同时靶向Nur77化合物Bi-1071完全抑制这种激活。我们进一步研究了 Nur77上调TGF-β/Smad3信号通路活性的生物学机制。通过免疫共沉淀的实验方法发现,Nur77能够和Smads相互作用,并且主要和Smad3相互作用,相互作用区域分别为Nur77的AB结构域和Smad3的MH2结构域。有文章报道,Smad3的MH1结构域可以与MH2结构域形成二聚体形式,从而抑制MH2被其他蛋白调控,而MH2结构域的修饰,是Smad3发挥功能的所必须的。本文发现,Nur77能够与MH1结构域竞争性结合MH2结构域,破坏MH1的抑制作用,直接激活Smad3活性。Nur77进一步增强Smad3与Smad4的相互作用。同时,Nur77能够延长Smad3的磷酸化修饰,进而延长Smad3的激活时间。通过实时荧光定量PCR(RT-PCR)和免疫印迹实验,我们发现Nur77能够明显调控TGF-β所诱导的Smad3下游靶基因分化抑制因子1(Id1)的表达。本文在研究中发现,Nur77对于TGF-β下游靶基因的调控呈现双重作用。一方面,可以通过与Smad3、Smad4形成复合物,并可能结合到Id1启动子上,上调Id1的蛋白表达;另一方面,Nur77对于Id1的蛋白翻译后修饰有着至关重要的作用,Nur77可以通过与Id1相互作用,可能对Id1的蛋白构象产生改变,暴露出C端区域,Nur77可以增强Id1与Smurf2的直接相互作用,导致其更容易被E3连接酶Smurf2所识别,从而进行泛素化降解。这样对于Id1的调控形成网络结构,提供了更多的药物靶点。因此,本研究发现了一种新的调节蛋白-孤儿核受体Nur77来调控TGF-β信号通路,并揭示了 Nur77调节TGF-β/Smad3信号通路新的作用机制。本文进一步筛选出了能够通过靶向Nur77来抑制TGF-β信号通路的化合物,为通路紊乱所导致的疾病提供了良好的靶点药物。同时,本研究也拓展了 Nur77所能参与的细胞信号,以及Nur77所能够调控的生物学功能。