CD44分子的研究现状

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1、万方数据·938·CD44分子的研究现状马丹张珍祥徐永健垦堕堕咝盘查!!!!生筮!!鲞箜!；塑!翌!』曼!!旦i!!堡!!：!!!!!∑!!：!!：盟!：!!【摘要】CD44分子是广泛表达于细胞膜上的跨膜蛋白多糖分子，是一个典型的单考贝基因多种表型的蛋白，曾经认为它的主要功能在于细胞和细胞、细胞和基质之间的相互作用，而近年来的研究表明它通过组成跨膜复合体、利用肌动蛋白和细胞骨架形成成信号级联来参与信号转导。了解炎症细胞、平滑肌细胞和肿瘤细胞上CD44分子的作用有助于我们深化对呼吸系统疾病的认识并为呼吸系统疾病研究开拓一个新的方向。【关键词】

2、CD44；黏附分子；信号传导CD44分子属于黏附分子，可介导多种细胞与细胞、细胞与细胞外基质(ECM)，促进T、B细胞分化以及T细胞活化。生物体早期器官的发育、神经轴突的发生以及造血均为CD44依赖，因而参与调控生物体的生长、生存和分化。然而，近年来的研究表明，CD44分子除了上述功能外，更重要的是通过自身特殊的分子结构来主动感受细胞周围微环境的变化，参与信号的传导，从而改变细胞的生物学功能。1CD44分子的结构特征人类CD44基因是一种高度保守的单考贝基因，位于第1l号染色体短臂上(11p13)，由20个高度保守的外显子构成，包括10个组

3、成型外显子和lO个变异区(V区)变异性拼接的外显子。组成型外显子的转录片段存在于所有CD44转录子中，仅含有组成型外显子的CD44转录子为标准型CD44转录子(CD44s)。V区外显子在转录时可以随机拼接，也可以跳跃的方式拼接，这些有变异型拼接外显子插入的CD44转录子为变异型CD44(CD44v)转录子。理论上讲，CD44的这种变异性拼接可产生1000多种CD44的变异分子。CD44分子是广泛表达于细胞表面的I类跨膜单链糖蛋白。可分为胞外区段、跨膜区段和胞内区段三个区段。其胞外区段又可分为保守区段和非保守区段。前者氨基端为一个B环结构域，

4、可以和数种ECM结合。后者为一段有多种变异的茎状结构，它由CD44变异性外显子编码表达。组成型外显子中插入不同变异型外显子编码拼接的蛋白质为CD44v。没有茎状结构的CD44为标准型CD44或血液型CD44(CD44s或CD44H)。CD44分子的这种多态性，使得它的分子质量在80～200ku变化。作者单位：430056武汉，江汉大学医学与生命科学学院(马丹)；430030武汉，华中科技大学同济医学院附属同济医院呼吸内科(张珍祥、徐永健)跨膜段含有两个早老因子依赖的蛋白酶切位点，近胞浆一侧的位点水解后胞内段脱落形成CD44的胞内区段(CD4

5、4-ICD)，该区段可穿过核膜进入细胞核调控转录。近胞外一侧的位点水解后使胞外段脱落形成CD44p肽[1’2]。胞内段又称尾部，有一个锚蛋白(ankyrin)的结合基序，该蛋白可介导细胞骨架和膜收缩蛋白(spectrin)相互作用。CD44分子的多态性除了上述的蛋白质结构变异外，还表现在蛋白质的翻译后修饰，CD44分子和黏多糖(GAG)的亲和力依赖于这种修饰，且这种翻译后修饰可影响CD44分子和透明质酸糖胺多糖(hyaluronan，HA)结合的不同状态。标准型CD44分子(CD44s)含有363个氨基酸，理论分子质量37000，实测分子质

6、量CD44s多为80～90000，主要原因就是蛋白质的翻译后修饰。2CD44功能的分子机制2．1配体结合受体细胞在细胞外基质中的黏附和／或移行是由CD44分子作为细胞表面受体和ECM中的HA结合这一功能决定的。HA为一线状多聚黏多糖分子，是组成ECM的成份，它以高分子(106u)形式存在于所有组织中。在CD44的B环上至少有三个HA的结合位点，它们分别由外显子2和外显子5所编码。CD44和HA结合的亲和力由细胞调控。此外，这种亲和力还受CD44分子细胞外区段糖基化和细胞内尾部某些丝氨酸磷酸化的调控。调控CD44和HA结合的另外一种机制是CD

7、44分子的细胞外区段为金属基质蛋白酶(MMPs)水解脱落而形成可溶性CD44(sCD44)，这一机制现在已经成为细胞移行和肿瘤细胞侵袭转移的基础[3]。此外，CD44同时还参与HA的代谢。HA经CD44摄取、内化和降解可能和肿瘤细胞的侵袭、转移能力以及炎症的消退有密切的关系。2．2平台功能有人形象的将CD44分子比喻为一个特殊的平台，一些酶(如MMPs)和底物的相互万方数据垦匿壁堡苤查!!!!芏筮!!鲞箜!!塑!坐!垦!!￡i!：坠!：!!!!!∑!!：!!：塑!：!!作用以及MMPs和生长因子的相互作用均发生在这个平台上，离开这个平台这些

8、相互作用就不能实现。Yu等[43在小鼠乳腺癌细胞系和黑色素瘤细胞系中发现CD44可将MMP一9锚定在细胞表面，用可溶性CD44来抑制CD44功能时发现细胞表面锚定的MMP一9功能