Hsp70 and IKKγ Synergistically Suppress the Activation of NF-κB

NF-κB는 anti-apoptotic gene을 유도하는 전사인자로서 대부분의 세포의 생존에 필요하다. 그러나 NF-κB가 많은 종류의 암세포에서 지속적으로 과다 활성화됨이 알려지면서 NF-κB의 활성억제가 암의 예방과 치료에 유효하다는 점이 알려지게 되었다. 한편, Hsp70가 NF-κB의 활성을 조절한다는 사실이 알려지면서 Hsp70를 이용한 암예방과 치료가 주목받게 되었으나 아직 Hsp70에 의한 NF-κB의 활성조절기전은 명확하지 않다. 본 연구에서는 Hsp70에 의한 NF-κB의 활성조절과정에서 IKK complex의 구성성분인 IKKγ의 역할을 검토하였다. IKKγ의 wild type과 deletion mutants를 이용하여 Hsp70와 관련된 NF-κB의 활성조절을 연구한 결과 Hsp70는 NF-κB의 활성화를 억제하였으며, 이러한 억제효과는 IKKγ가 과발현되었을 때 더욱 증가하였다. 또한 IKKγ의 N-말단의 IKKβ 결합부위와 C-말단의 Leucine zipper 및 Zinc finger부위는 Hsp70와 연관된 NF-κB억제작용에 필요하지 않는 것으로 나타났으며, Hsp70와 IKKγ에 의한 NF-κB의 활성억제는 IκBα의 인산화와 분해를 저해함에 의해 일어나는 것으로 나타났다. 또한 RAW264.7 macrophage세포에서 LPS에 의한 COX-2의 발현유도는 Hsp70와 IKKγ가 동시에 발현 되었을 때 가장 효과적으로 억제되었다. 이상의 결과로부터 Hsp70에 의한 NF-κB의 활성억제작용은 IKKγ에 의해 상승됨을 알 수 있었으며, Hsp70와 IKKγ를 적절히 이용하면 NF-κB의 과다활성에 의해 발생하는 각종 질병의 예방과 치료에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. NF-κB acts as a critical transcription factor for the survival of cells via the induction of antiapoptotic genes. Constitutive activation of NF-κB in many types of solid tumors suggests that the inhibition of NF-κB might prevent or inhibit tumorigenesis. Although a number of studies demonstrated that Hsp70 regulated NF-κB activity, the exact mechanism is not clear. This study investigated the functional relationship of Hsp70 and IKKγ in the regulation of NF-κB activation using expression plasmids of components of the IKK complex. Wild-type and deletion mutants of IKKγ were expressed together with Hsp70, and the combined regulatory effect of Hsp70 and IKKγ on NF-κB activation was assayed. Hsp70 suppressed the activation of NF-κB in a reporter plasmid assay. Hsp70 also suppressed the phosphorylation and degradation of IκBα. The suppressive effect of Hsp70 on NF-κB activation was synergistically elevated by IKKγ. The N-terminal IKKβ binding site, C-terminal leucine zipper, and zinc finger domains of IKKγ were not necessary for the suppressive effect. Furthermore, Hsp70 and IKKγ synergistically suppressed the induction of COX-2 expression by lipopolysaccharides in RAW264.7 cells. These results suggest that overexpression of Hsp70 and IKKγ may be a strategic method for inhibition of NF-κB and related diseases.