桩蛋白的结构特点及其功能

《桩蛋白的结构特点及其功能》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、桩蛋白的结构特点及其功能刘连生（长江大学医学院湖北荆州434023）【摘要】桩蛋白是一种主要定位于黏着斑•且与细胞黏附相关的磷酸蛋白。通过磷酸化调节，桩蛋白参与细胞的黏附和运动。桩蛋白分子中含有LD结构域、LIM结构域、SH2和SH3结合结构域，能够和一系列的信号蛋白和结构蛋白结合，介导细胞信号转导。【关键词】桩蛋白黏着斑磷酸化信号转导【中图分类号】R329.2+6【文献标识码】A【文章编号】2095J752（2012）08-0049-02桥蛋白（Paxillin）是一种细胞骨架上的磷酸蛋白，主要定位于黏着斑（Focaladhesion）o黏着斑是细胞与胞外基质（ECM）的接触

2、点，构成ECM与细胞骨架联系纽带，也是信号转导的主要部位，促进信号从胞外基质经整合素途径向细胞内传递⑴。桩蛋白作为一种信号接头蛋白（Signaladaptorprotein）,在多种细胞外刺激引起的信号传导中发挥作用。多项研究表明，桩蛋白有参与动态调节黏着斑，调节细胞运动，介导细胞信号转导等功能［2］。木文着重介绍桩蛋白的结构特点，磷酸化及其功能。1桩蛋白的结构特点桩蛋白的基因编码约559个氨基酸，分子量为68kD,人类桩蛋白基因定位于染色体12q24,有11个外显子，其氨基端主要由5个LD结构域组成,它们的功能是识别蛋白质，竣基端由4个串联结构LIM结构域组成，它们的功能是介

3、导蛋白质相互作用［3］。其氨基端还包括富脯氨酸的SH3结构及富酪氨酸的SH2结构，在整个蛋白质分了中散的在酪氨酸和丝氨酸/苏氨酸磷酸化位点,使之成为细胞信号转导的重要中间环节。桩蛋白分子中主要包扌舌氨基端的LD结构域和竣基端的LIM结构域。1.1LD结构域LD结构域是桩蛋白高度保守的黏着斑激酶（focaladhesionkinase,FAK)和黏着斑蛋白(Vinculin)结合位点。目前已发现5个，虽然其序列基本相同，但是蛋白质相互作用界面各异［3］。比如LD1介导与actopaxin、整合蛋白偶联激酶(integrinlinkedkinaseILK)＞黏着斑蛋白和乳头瘤病毒E

4、6蛋白的相互作用；LD2与黏着斑蛋白和FAK/PYK2相结合；LD4结合actopaxin,FAK/PYK2.Arf-GAPsp95PKL/GIT2/GITlo可能还与PAK3•网络蛋白和ABP1结合；LD结构域的两侧有富含脯氨酸和甘氨酸的片段，可能对该蛋白质结合结构域的折叠和功能有一定的调节作用。1.2LIM结构域桩蛋白竣基端存在4个串联结构LIM结构域，每个LIM结构域都由双锌指组成，每单个锌指由两个反向平行的β片层组成，片层间有转角隔离，锌指间以疏水键联系，末端为短a■螺旋⑷。4个LIM结构域中第3个是桩蛋白结合到黏着斑蛋白的关键结构。LIM结构域不仅介导桩蛋白

5、定位于肌动蛋白细胞骨架和黏着斑，也可以和许多蛋白质相互作用。包括微管蛋白、PTP-PEST,雄激素和糖皮质激素受体等，相邻的LIM结构域之间存在协同作用，共同调节亚细胞定位和蛋白质结合。2桩蛋白的磷酸化2.1桩蛋白的酪氨酸磷酸化桩蛋白通过酪氨酸磷酸化产生SH2结合结构域，是一种调节蛋白质相互作用的重要方式。许多通过跨膜受体传递信号的因子都能触发桩蛋白的酪氨酸磷酸化［5］。包括表皮生长因子(EGF)、生长激素，肝细胞生长因子，胰岛素样生长因子I,单核细胞趋化蛋白，神经生长因子等。通过免疫调节剂的信号传导，如TNFa、IgE、T细胞受体等也能引起桩蛋白的酪氨酸磷酸化。2.2桩蛋白的

6、丝氨酸/苏氨酸磷酸化桩蛋白在LIM2和LIM3结构域内都鉴定岀了特异的丝氨酸/苏氨酸磷酸化位点。此外，桩蛋白还可受EGF、IL-3.佛波脂PMA、肌肉收缩和病毒感染等都可以诱导丝氨酸/苏氨酸磷酸化⑹。通过这种磷酸化作用，使其结构发生改变，增加激酶对底物的活性，加速生长信号在胞内的传递。3桩蛋白的功能3.1桩蛋白在整合蛋白信号转导整合蛋白的胞外结构域与配基结合，激活整合蛋白，同吋募集多个FAK分子到黏着斑处，使得FAK酪氨酸磷酸化而被激活，激活的FAK与Src的SH2结合，使这两种酪氨酸激酶相互激活，引起进一步的信号传导。桩蛋白是FAK和Srs的底物，桩蛋白磷酸化后产生了其他一些

7、含SH2结构域蛋白的结合位点。桩蛋白的酪氨酸磷酸化可通过CrK激活Ras途径［4］。桩蛋白的分子起着信号转导“中转站”的作用。3.2桩蛋白参与细胞运动桩蛋白主要存在于黏着斑，而黏着斑是细胞与胞外基质(ECM)联系的纽带，可促进信号从胞外基质经整合素途径向细胞内传递。桩蛋白的表达状况与细胞的形态学运动力改变相关，当表达低下或缺失时,细胞形态变圆，影响细胞的扁平及丝状伪足形成，细胞粘附能力下降，在培养基中扩散运动力下降。该基因缺失的成纤维细胞表现为细胞迁移能力缺陷，表明桩蛋白具有控制细胞播散和移