STIM、Orai及其介导的钙池操纵钙内流.pdf

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1、北京师范大学学报（自然科学版）２０１６－１２８００ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｅｉｊｉｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ）５２（６）＊ＳＴＩＭ、Ｏｒａｉ及其介导的钙池操纵钙内流刘金豆郑思思王友军（北京师范大学抗性基因资源与分子发育北京市重点实验室，北京师范大学生命科学学院，１００８７５，北京）摘要ＳＴＩＭ－Ｏｒａｉ介导的钙池操纵钙内流（ＳＯＣＥ）是一种重要的钙信号产生机制．ＳＯＣＥ参与调控机体的基因表达、细胞增殖、器官发育、免疫反应等各类生理活动，并与多种疾病发生密切相关．本文综述了ＳＯＣＥ概念提出，利用ＲＮＡｉ及高通量筛选技术发现２种介导ＳＯ

2、ＣＥ的蛋白的进程，并从结构和功能方面介绍了ＳＴＩＭ、Ｏｒａｉ蛋白家族的最新研究进展，为进一步探索ＳＴＩＭ、Ｏｒａｉ的功能及其相互作用机制提供一些思路．关键词钙池操纵钙内流；ＳＴＩＭ；Ｏｒａｉ中图分类号Ｑ２５７ＤＯＩ：１０．１６３６０／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｂｎｕｎｓ．２０１６．０６．０１８［２］平会升高．这一钙离子水平的变化，即钙信号．胞浆０引言钙信号的产生途径主要有２种：一种是钙释放；另外一［２－３］钙离子作为一种重要的第二信使，它可以调控细种是细胞外钙离子的内流．前者通过激活内质网上胞内许多重要的功能，如基因转录、蛋白质修饰、分化、的ＩＰ３Ｒ（１，４，５－ｔｒｉｓ－ｐｈｏ

3、ｓｐｈａｔｅｒｅｃｅｐｔｏｒ）或ＲＹＲ［１］迁移，以及细胞增殖与凋亡等．多细胞生命是从一个（ｒｙａｎｏｄｉｎｅｒｅｃｅｐｔｏｒ），引发内质网钙池中钙离子向胞受精卵开始的，而卵母细胞的受精过程则是由钙信号质的释放，进而使得胞浆内的钙离子水平增加．而后者触发的；动物通过感觉、神经、肌肉和内分泌系统应对则是钙离子通过质膜上的各种被激活的钙离子通道从外界环境变化并维持生物体内环境稳定，而钙离子是细胞外向胞质内流动，从而增加胞浆内钙离子的水平．上述细胞之间的信息传递过程中必不可少的一个成质膜上的钙离子通道有很多种，如电压依赖性的钙通员；维持生物体各种机能所必需的肌肉收缩活动也是道

4、，ＴＲＰ（ｔｒａｎｓｉｅｎｔｒｅｃｅｐｔｏｒｐｏｔｅｎｔｉａｌ）通道，ＳＯＣ钙离［２－３］由钙离子所介导的：因而可以说，钙离子调控的信子通道（ｓｔｏｒｅｏｐｅｒａｔｅｄｃａｌｃｉｕｍｃｈａｎｎｅｌｓ）等．在钙离子号贯穿着生物体生命历程的始终．与各种钙结合蛋白结合，介导或调控各种下游生理过为了能通过这么一种简单的二价金属离子来介导程中，各种钙离子缓冲和清除机制即开始发挥作用：大或调控各种细胞重要功能，细胞需要在不同的时间和部分的钙离子与细胞内的钙螯合蛋白结合，同时伴随空间尺度上对胞质钙离子浓度的变化进行精细的调细胞膜、内质网上钙泵以及线粒体ＭＣＵ钙转运蛋白［４］控．这个调

5、控是通过各式各样的，可以增加或降低胞等将钙离子从胞浆中转运到细胞外、内质网或线粒体浆钙离子水平的分子机器之间不同的时空组合来实现内．随着被螯合的钙离子逐渐解离，上述这些钙离子清的．简单说来，当细胞处于静息状态时，胞浆中钙离子［４］除机制会逐渐将胞浆钙离子水平恢复到静息状态．浓度约为１００ｎｍｏｌ·Ｌ－１，内质网中钙离子浓度约为发生在内质网膜－质膜连接处的钙池操纵的钙内－１，细胞外的钙浓度约为１～２ｍｍｏｌ·０．５～１ｍｍｏｌ·Ｌ流（ｓｔｏｒｅｏｐｅｒａｔｅｄｃａｌｃｉｕｍｅｎｔｒｙ，ＳＯＣＥ）是广泛存在－１［５］Ｌ（图１，见插４）．这一钙稳态主要是由细胞质膜钙于众多细胞

6、内的一种钙信号产生机制．经典的泵（ｐｌａｓｍａｍｅｍｂｒａｎｅＣａ２＋＋－ＡＴＰａｓｅ，ＰＭＣＡ）、Ｎａ－ＳＯＣＥ是由位于内质网膜上的钙离子感受器蛋白２＋交换器（Ｎａ＋２＋Ｃａ－Ｃａｅｘｃｈａｎｇｅｒ，ＮＣＸ）、肌浆网－内ＳＴＩＭ１（ｓｔｒｏｍａｌｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｍｏｌｅｃｕｌｅ１）和质膜上２＋［６］（图１）．由图１显示，质网上钙泵（ｓａｒｃｏ－ｅｎｄｏｐｌａｓｍｉｃｒｅｔｉｃｕｌｕｍＣａ－Ｏｒａｉ１钙离子通道共同介导的ＡＴＰａｓｅ，ＳＥＲＣＡ）及钙漏通道、线粒体钙离子转运蛋各种生理刺激可通过细胞膜（ＰＭ）上受体酪氨酸激酶白（ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌｃａｌｃｉｕ

7、ｍｕｎｉｐｏｒｔｅｒ，ＭＣＵ）等共同维（ＲＴＫ）或Ｇ蛋白偶联受体（ＧＰＣＲ）等介导产生第二持的．当细胞受到刺激时，胞质局部或整体的钙离子水信使ＩＰ３，后者结合并激活内质网膜（ＥＲ）上的ＩＰ３受＊国家自然科学基金资助项目（３１４７１２７９）通信作者，ｅ－ｍａｉｌ：ｗｙｏｕｊｕｎ＠ｂｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ收稿日期：２０１６－１０－２５第６期刘金豆等：ＳＴＩＭ、Ｏｒａｉ及其介导的钙池操纵钙内流８０１体（ＩＰ），引发内质网内钙离子向胞浆的释放，使得流（ｃａｐａｃｉｔａｔｉｖｅＣａ２＋３Ｒｅｎｔｒｙ，ＣＣＥ）．之后该假说得到了胞浆的钙水平产生一个持续