Identification of heat shock protein 60 (Hsp60) as a new component in IkB kinase complex

Abstract

두 개의 촉매 단위인 IKKα, IKKβ, 그리고 조절 단위인 IKKγ 로 구성된 IKK complex는 NF-κB의 신호전달 활성에 중요한 역할을 한다. 그럼에도 불구하고 IKK complex의 활성 기작과 역할은 아직도 활발히 연구되고 있으며, 이는 이 커다란 compelx가 아직도 밝혀지지 않은 많은 부분을 간직하고 때문이다. 최근에 Cdc37/Hsp90은 IKK complex의 부가적 구성요소로서 확인되었다. 이 논문에서는 Hsp60이 커다란 complex의 새로운 구성 요소임을 밝혀내었다. 먼저 Proteomics적 접근을 이용해서 Hsp60이 IKK complex와 결합하고 있음을 밝혀내었고, 이 결합은 co-immunoprecipitation을 이용해 설명되고 있다. Subcellular fracionation은 cytosol form의 Hsp60이 IKK complex와 결합하고 있음을 확인시켜 주었다. Cdc37/Hsp90의 경우에서 보았던 것처럼 Hsp60도 TNFα나 TRAIL, IL-1,H_(2)O_(2), Heat Shock등의 다양한 자극을 처리했을 경우에도 여전히 이 complex와 결합하고 있었다. 이러한 Hsp60의 생물학적 역할을 조사하기 위해 antisense oligodeoxynucleotide를 이용해 특이적으로 Hsp60을 감소시켰다. 이 경우 mitochondria form이 아닌cytosol form만을 감소하는 것을 알 수 있었고, antisense oligodeoxynucleotide를 처리하였을 때 이러한 영향으로TNFα 에 의해 유도되는IkB의 phosphorylation이 급격하게 감소하는 것을 볼 수 있었다. 결론적으로 이 논문은 Hsp60이 IKK complex의 새로운 구성요소이며, IKK complex 와 Hsp60 과의 heterocomplex형성이 TNFα 가 유도하는 IKK complex의 활성에 필수적이라는 것을 보여주고 있다.

;The IKK complex, containing two catalytic subunits IKKα and IKKβ and a regulatory subunit IKKγ, plays central roles in signal-dependent activation of NF-κB. Although the activation mechanism and functional roles of IKK complex are being studies extensively, the composition of the huge complex is still questionable. Recently, a molecular chaperonic complex, Cdc37 /Hsp90, has been reported to stabilize IKK complex as a resident component in it. Here I present that heat shock protein 60 (Hsp60) is another new component of the complex and plays a role in the activation of IKK complex. By utilizing the proteomics technique, I demonstrated the presence of Hsp60 in immunoaffinitypurified IKK complex. Hsp60 association to IKK complex was further confirmed by co-immunoprecipitation of the proteins. The interaction was seen in between cytosolic Hsp60 and IKK complex after subcellular fractionation. Like Cdc37/Hsp90, the association of Hsp60 to IKK complex remained to be steady upon various stimulation including TRAIL, IL-1, H_(2)O_(2) and heat shock, as well as TNFα. To investigate the biological role of Hsp60, I used antisense oligodeoxynucleotides specifically directed to Hsp60 to achieve its downregulation in protein level. Treatment of HeLa cells with such antisense oligodeoxynucleotides reduced the level of cytosolic form, not mitochondrial form, of Hsp60 protein, which in turn led to the reduction of TNFα-induced IKK activation as seen in dramatically reduced amount of the phosphorylated IκB. Together, the results propose that Hsp60 is a new component of the IKK complex and its association to IKK complex may be a prerequisite for TNFα-induced activation of IKK complex.