膜耦联的关键分子junctophilin

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1、生理科学进展2009年第4O卷第3期膜耦联的关键分子junctophilin水张蓬余跃王世强(北京大学生命科学学院，北京100871)摘要junctophilin是目前公认的可兴奋细胞的胞膜与内(肌)质网耦联的分子基础。其可能的作用机制是以c端锚定在内(肌)质网上，通过N端的MORN结构域(MORNmotif)与细胞膜相互作用。目前已知该分子在哺乳动物中存在四种亚型，在骨骼肌和心肌分别以Jp一1和Jp-2为主。junc—tophilin的低表达会导致细胞膜与内(肌)质网脱耦联，从而使心肌和骨骼肌兴奋收缩耦联效率降低，进而影响收缩能力。目前已发现j

2、unetophilin基因突变与心衰等疾病有关，因而junetophilin可能成为针对这些疾病的药物开发新靶点。关键词junetophilin；钙信号；耦联中图分类号Q27；Q73Junctophilin，AMoleculeThatCouplesEndo(Sarco)PlasmaMembranetoCellMembraneZHANGPeng，YuYue，WANGShi—Qiang(CollegeofLifeSceiences，PekingUniversity，Beijing100871，China)AbstractJunctophilinisa

3、moleculethatcouplesendo(sarco)plasmamembranetoplasmamembraneinexcitablecells．ItsCterminalanchorsintotheendo(sarco)plasmicreticulum，whileitsNterminalinter—actswithplasmamembraneviatheMORNmotifs．Mammalianjunctophilinhasfoursubtypes，amongwhichJp一1andJp-2existmainlyinskeletalandc

4、ardiacmuscle，respectively．Inmusclecells，lowex-pressionofjunctophilindecouplesthesarcoplasmicreticulumfromplasmamembrane，decreasestheeffi-ciencyofexcitation—contractioncouplingeficiency，andtherebycompromisesthecontractilityofheartandmuscles．Manyhumandiseasessuchasheartfailurea

5、ccompanywithjunctophilinmutations，SOjuncto-philinmaybecomeanewtargetagainstthesediseases．Keywordsjunctopbilin；calciumsignaling；coupling心脏是人体最重要的器官之一，心脏的节律性非常近的情况下，通过二氢吡啶受体流人的微小钙跳动为机体一切生命活动提供保障。对每一个心肌信号才能激活肌质网ryanodine受体。在骨骼肌细细胞而言，其最重要的功能就是收缩。心肌细胞的胞中有着类似的结构，被称为“三联体”(triadjunc．

6、收缩是通过兴奋收缩耦联过程来启动的。当心肌细tion)，是由横管与其两侧的肌质网终池构成的。除胞兴奋时，动作电位激活位于细胞膜及其内陷形成横纹肌外，其它可兴奋细胞也发现有类似的结构，的横管上的二氢吡啶受体(L型钙通道)，使得钙离如平滑肌细胞中的表面下池(subsurfacecisternae)、子内流。流入胞质的钙离子激活了附近肌质网膜上神经细胞的外周耦联(peripheralcoupling)。然而，的ryanodine受体，导致大量的钙离子从肌质网中细胞是如何保持这两个膜之间如此近的距离呢?有释放到胞质。这些进入胞质的钙离子与肌钙蛋白复人认为

7、是由于两个膜上的通道分子之间相互作用形合体中的C亚基结合，启动肌丝滑行。因此，兴奋成的。但是在敲除了二氢吡啶受体和ryanodine受收缩耦联过程的核心是一个钙致钙释放的过程(Fa-biato等．1978)。国家863计划(2007AA02Z457)、国家自然科学基金心肌细胞实现钙致钙释放过程的结构基础是细(30425035，30730013)和美国NIH(R01TW007269)资助胞膜／横管与肌质网终池之间形成的“二联体”结构课题(diadjunction)。只有细胞膜／横管与肌质网的距离通讯作者生理科学进展2009年第40卷第3期体的小鼠骨

8、骼肌细胞中仍然可以看到“三联体”结螺旋样区使得junctophilin蛋白可以像弹簧构(Franzini—Armstrong等．1991