核心蛋白多糖基因dcn的研究进展

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1、万方数据核心蛋白多糖基因(DCN)的研究进展孙加节1，张春雷1，房兴堂1，陈宏¨’2(1．徐州师范大学细胞与分子生物学研究所．江苏徐州221116}2．西北农林科技大学动物科技学院／陕西省农业分子生物学重点实验室，陕西杨凌712100)摘要：核心蛋白聚糖是一种富合亮氨酸的小分子蛋白聚糖，是细胞外基质的组成成分。该文综述了核心蛋白聚糖(Decorin，DCN)的结构、功能以及其来源方式，并且介绍了核心蛋白聚糖在抗纤维化、抗肿瘤及肌肉生长发育方面的研究现状。关键词：核心蛋白聚糖；纤维化；肿瘤；肌肉生长中围分类号：S813．1文献标识码：A文章编号：1001—9111一(2010)02—00

2、54—05核心蛋白聚糖(deeorin，DCN)是一种富含亮氨酸的小分子蛋白多糖，由富含亮氨酸的核心蛋白和一条糖胺聚糖链组成，主要分布在人和动物的主动脉、肺、皮肤、肾脏、肌腱、平滑肌、骨、软骨、脐带、韧带、胎盘及角膜等部位的结缔组织中，属于细胞外基质(extracellularmatrix，ECM)成分，与胶原纤维紧密相连，又叫PG-2、PG-Ⅱ、PG—S2、PG-40或DS／CS-PGII。由于电镜下显示其在胶原网络中能够修饰胶原纤维，故又称为饰蛋白聚糖[1’2]。1978年，首次由美国国立卫生研究院骨科研究所的Fisher教授分离、纯化口]。1986年，Krusius等L41通过提

3、取人胚胎成纤维细胞系IMR290RNA、构建cDNA文库，成功克隆DCN基因并测序鉴定。DCN的核心蛋白可以结合多种细胞因子或生长调节因子，包括转化生长因子8(transforminggrowthfactor，TFG-t])、纤连蛋白(fibronetin，FN)、血栓素结合蛋白(throm-bospondin)及DCN胞吞受体等，并且具有多种生物活性，包括调节和控制组织形态发生、细胞分化、运动、增生以及参与胶原纤维的形成等过程。1Decorin的分子结构核心蛋白聚糖(DCN)由一个球形的核心蛋白和一条含硫酸软骨素(ehondroitinsulfate，cs)／硫酸皮肤素(dermat

4、arsulfate，DS)葡糖胺聚糖侧链(glycosaminoglycans，GAG)组成∞J。DCN基因在人类基因组为双拷贝，定位于12号染色体12q21-q22[5]。其核心蛋白相对分子质量为39793，以富含10，--．12个亮氨酸重复序列结构域为主要特征，每个结构域长度约相当于24个氨基酸。人类DCN由359个氨基酸组成的(即包括3个终止密码子TAA在内共1080bp编码)，包含了N末端16个氨基酸的信号肽、14个氨基酸的前肽以及329个氨基酸组成的成熟核心蛋白[4]，按其作用不同可分为4个功能域(functionaldomains)【6]。第一功能域包括最开始的N一末端的3

5、0个残基，其中分别代表含有16个氨基酸的信号肽(signalpeptide)和14个氨基酸的前肽(propeptide)。信号肽可引导新翻译的核心蛋白进入粗面内质网加工结合GAG链并切除信号肽自身，而前肽含有许多酸性氨基酸，它可协助调节单链GAG与第二功能区N一端上的丝氨酸残基结合。GAG侧链连接成熟DCN氨基末端的一个丝氨酸残基处，即为第二功能域的起始，葡糖胺聚糖链连接后与其他的GAG侧链或者另外的核心蛋白发生相互作用，并为血栓素结合蛋白产生一个特异结收稿日期：2010—01-08修回日期：2010-02-03基金项目：国家高技术研究发展计划项目(编号：2006AAl02197，20

6、08AAl01010)，国家自然科学基金项目(编号：30771544，30972080)，国家科技支撑计划(2006BAl301A10—5)，转基因生物新品种培育科技重大专项(编号：2009ZX08009—157B，2008ZX08007—002)，江苏省高校自然科学基金(编号：09KJDl80002)，国家肉牛产业体系项目和陕西省“13115”科技创新T．程项目重点号项(2008ZDKG—n)资助。作者简介：孙加节(1985一)。男，在读硕t生．研究方向为动物分子遗传学。E—mail：jiajieking@163．tom*通讯作者：陈宏(1955一)，男，陕西西安人，教授，研究方向为

7、生物技术与家畜育种。万方数据第2期孙加节，等：核心蛋白多糖基因(DCN)的研究进展55合位点。GAG侧链结合点紧随的是一个富含半胱氨酸的区域，区域的中心是核心蛋白(coreprotein)，则为第三功能域，其最大特点是在长度上包括24个氨基酸的富含亮氨酸的重复序列(1eueine-richre—peat，LRRs)，亮氨酸的残基定位于l、4、6、11和14的LRRs片段中，LRRs基本特性是促进蛋白质之间的结合作用，可与TGF—p发生结合反应，