近日，中南大学湘雅医院国家卫健委肿瘤蛋白质组学重点实验室/抗癌药物国家地方联合工程实验室陈永恒教授团队，在生物学权威期刊《Nucleic Acids Research》（核酸研究，IF: 13.1） 以原创论著形式在线发表了题为 “FOXC2 represses NFAT1 transcriptional activity by DNA-facilitated protein-protein interaction” （FOXC2 通过 DNA 促进的蛋白质-蛋白质相互作用抑制 NFAT1 的转录活性）的研究论文。该研究首次揭示转录因子FOXC2作为NFAT1新型共抑制因子的非经典调控机制，从结构与机制层面阐明IL2启动子上的ARRE2元件作为结构共因子促进FOXC2-NFAT1相互作用并抑制免疫基因转录的分子基础，为理解转录因子协同调控提供了新的视角。陈小娟副主任技师为论文第一作者，陈永恒教授与邓雅兰助理研究员为共同通讯作者，中南大学湘雅医院为第一作者及通讯作者单位。

     FOX（Forkhead box）蛋白家族是一类重要的转录因子。此前研究已知，FOXP亚家族（如FOXP3）可通过识别特定的DNA复合元件与免疫关键转录因子NFAT1相互作用，从而调控调节性T细胞的功能。然而，其他FOX家族成员是否也能与NFAT1互作并调控其活性，尚不清楚。本研究关注的FOXC2主要已知参与血管和淋巴管发育，其与NFAT1是否存在功能性互作此前未有报道。公共基因组学数据显示FOXC2和NFAT1在多个基因调控区同时富集，提示二者可能存在功能联系。基于这一线索，研究团队推测FOXC2与NFAT1之间存在直接的相互作用，并对此进行了实验验证。NFAT1在T细胞活化及免疫应答中发挥核心作用，调控IL2、TNF、CCL2等多种细胞因子和趋化因子的表达。

    本研究发现，FOXC2可以不依赖其自身的DNA结合基序，而是通过直接蛋白质-蛋白质相互作用与DNA结合状态下的NFAT1结合，形成稳定的三元复合物。研究团队通过解析高分辨率的NFAT1-FOXC2-ARRE2 DNA三元复合物晶体结构，从原子层面揭示了FOXC2插入NFAT1的“V型”沟这一此前未被报道的非典型结合模式。进一步的生化实验表明，ARRE2 DNA的存在使FOXC2与NFAT1的亲和力提升约5.5至7倍，提示该DNA序列不仅是NFAT1的结合模板，还在促进蛋白质相互作用中发挥关键作用。功能实验证实，FOXC2能显著抑制NFAT1对上述免疫相关基因的转录激活，而破坏二者结合界面则显著削弱该抑制作用。此外，FOXK1、FOXO1、FOXI1等其他FOX家族成员亦能通过类似机制抑制NFAT1，提示该调控模式在FOX蛋白家族中具有一定的共性。

    本研究首次定义了FOXC2作为NFAT1共抑制因子的新功能，提出了 “DNA促进的蛋白质-蛋白质相互作用” 这一全新的转录调控机制。该工作为理解免疫基因的精细调控提供了重要的分子基础，并从概念上拓展了DNA在转录调控中的功能角色，同时为开发针对NFAT1相关疾病（如自身免疫病、慢性炎症、T细胞耗竭）的新型免疫调控策略提供了潜在方向。

    该研究得到了国家自然科学基金、中国博士后科学基金、湖南省自然科学基金及芙蓉实验室科研项目等的支持。

    陈永恒教授，中南大学湘雅医院博士生导师，抗癌药物国家地方联合工程实验室/国家卫健委肿瘤蛋白质组学重点实验室主任，入选湖南省科技创新领军人才、湖南省“百人计划”。团队长期从事肿瘤相关蛋白质的结构与功能研究及靶向药物发现，已在Drug Resistance Updates、Nature Communications、Nucleic Acids Research、Signal Transduction and Targeted Therapy等国际权威期刊发表学术论文100余篇。团队诚邀生物学、医学和药学领域博士后加盟。

论文链接：https://doi.org/10.1093/nar/gkag367