p27kip1在神经前体细胞分化中的作用论文

《p27kip1在神经前体细胞分化中的作用论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、p27Kip1在神经前体细胞分化中的作用论文许秋岩张海燕赵咏梅【关键词】p27Kip1；神经前体细胞；细胞周期；分化脊椎动物的神经系统发育过程是由细胞增殖与分化共同协调完成的，细胞周期调控蛋白参与了神经系统细胞周期的调节。受细胞周期调控蛋白严格调控的作用，多潜能神经前体细胞分化为神经元和神经胶质细胞，并在特异性形成的过程中，一些细胞周期调节蛋白起了关键的作用。p27Kip1作为细胞周期蛋白激酶抑制剂（CKI）家族的重要成员已经被广泛研究。本文将对p27Kip1在神经前体细胞分化中的作用及其调节机制作一综述。1p27Kip1与cyclins/CDKs结合促使细胞分化在细胞分化过程中，G1期所有

2、的周期蛋白激酶(CDKs)的活性都是降低的，在很多细胞的分化过程中都能观察到CKIs的聚集，作为CKIs家族主要成员的p27Kip1在细胞分化中发挥了关键的作用。p27Kip1是1994年由Polyak等〔1〕首先发现的一种周期蛋白依赖性激酶抑制剂.freelESCs）的体外实验中得到证实〔8〕，在p27Kip1缺陷的mESCs中，加入诱导剂诱导分化后，可以观察到大部分细胞在分化前就已经凋亡了。因此，p27Kip1在体外培养的mESCs的分化过程中发挥了关键的作用。在RA、BMP等诱导剂诱导的人神经母细胞瘤细胞系〔1，9〕及多潜能胚胎癌细胞系向神经元表型分化的研究中〔2，10〕，p27Kip

3、1的表达与神经前体细胞分化的程度密切相关。在这些细胞系中，细胞生长终止前p27Kip1表达即增加，而在这一过程中CIP/KIP家族其他成员的表达没有明显改变。而且，用质粒转染细胞使其表达拮抗p27Kip1的分子，可致使细胞不能进入分化状态〔11〕。在神经母细胞瘤N2aβ细胞系中，用甲状腺激素T3诱导的细胞分化也依赖于p27Kip1的活性增加。在T3介导的细胞分化过程中，p27Kip1/CDK2复合物增多，但CDK2激酶的活性受到抑制，表明这一过程与p27Kip1蛋白表达的增加也是密切相关的〔12〕。O2A双潜能前体细胞具有分化为星型胶质细胞和少突胶质细胞的能力。有实验表明，在O2A细胞

4、停止增殖进入分化时，p27Kip1蛋白表达显著增多，并达到稳定水平〔13〕。从p27Kip1基因敲除鼠中取O2A细胞进行体外培养发现，只有少部分细胞可以分化，而大部分细胞表现为连续增殖而不能分化。这表明p27Kip1在O2A细胞的G1/G0期的转换中发挥了重要的作用〔14〕。p27Kip1在调控小脑颗粒前体细胞（GCPs）的细胞周期中也发挥着重要的作用。首先，在发育的胚胎鼠小脑中能检测到p27Kip1的表达，p27Kip1在中心未成熟层的GCPs中表达比中层的GCPs明显增加，这一发现提示在GCPs撤出细胞周期之前p27Kip1表达就逐渐增多。另外，在体外培养的p27Kip1缺陷鼠的GC

5、Ps中观察到，细胞分化受到抑制，但也有部分细胞能完成分化，提示p27Kip1在调节GCPs细胞周期中起作用，但不是细胞周期调控的唯一因素〔5〕。3p27Kip1的调节机制p27Kip1的调节是一个很复杂的过程，很多因子共同参与，并且与细胞的类型密切相关〔4〕。已知的主要的调节途径包括：①通过泛素蛋白酶途径被降解；②通过mRNA表达的减少而下调；③蛋白的翻译过程受到抑制使成熟蛋白表达减少；④基因突变产生未成熟蛋白等。3.1p27Kip1主要通过泛素蛋白酶途径降解目前多数研究认为p27Kip1主要是通过泛素蛋白酶途径被降解的〔2，3〕。泛素蛋白酶途径是真核细胞内蛋白酶解的一种方式，由泛素

6、连接酶E1、E2、E3、26S的蛋白酶体组成复合物，按顺序催化降解胞内泛素化的蛋白。在这个过程中，p27Kip1蛋白的Thr187首先被cyclinE/CDK2复合物磷酸化，然后与Skp1、Cull、Rbx1/Roc1和FBOX蛋白Skp2结合形成泛素连接酶复合体(SCFSkp2)，随后多聚泛素化的p27Kip1在蛋白酶体内被降解，从而使细胞由G1期进入S期。虽然很多研究者认为CDK2是磷酸化p27Kip1的主要蛋白激酶，但也有研究表明cyclinE在p27Kip1的磷酸化过程中是不可缺少的〔15〕。3.2Skp2是p27Kip1泛素化过程中的关键因子近年来很多研究支持在p27Kip1泛素

7、化的过程中，Skp2是一个关键的因子〔16〕。Skp2是该途径中E3酶复合体中的一种Fbox蛋白，可特异性作用于p27Kip1使其发生相应的泛素化降解。近来很多关于肿瘤细胞的研究表明Skp2与p27Kip1表达呈负相关，并与肿瘤的预后密切相关〔17，18〕。在RA、BMP等诱导剂诱导的神经母细胞瘤细胞系及胚胎癌细胞系向神经元分化的过程中，也证实p27Kip1是通过泛素蛋白酶降解途径被降解的〔2，3，9〕。