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PKC与RACKs间的干预研究

发布时间:2015-09-07 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:794

近年已有关于PKC与RACKs之间相互作用方面的研究报道,每种PKC亚型与RACKs的作用对其特定功能的发挥是必需的。因此,通过开发二者间相互作用的激动剂和拮抗剂,来确定它们的作用关系是目前研究的热点问题。Mochly一Rosen等于1998年首先确定了这两种蛋白间的结合位点,并开发了PKC亚型特异性激动剂和抑制剂。他们设计合成了一段多肽,在没有第二信使的情况下,可诱导PKC特异亚型与RACKs结合(激动剂),这段多肽被称为假RACK多肽(ψRACK)。ψRACK是PKC中与RACKs结合区域相应的同源类似物,它与PKC中RACKs相对应序列间的最大差别在于电荷不同。一般认为PKC各亚型中的假RACK序列可介导PKC分子内部的相互作用,在PKC活化后,分子内部的相互作用可被更有效的作用位点的结合所代替,如PKC中RACKs结合位点或RACKs中PKC的结合位点。若在ψRACK多肽存在时,它与PKC的短暂结合可以维持酶的稳定性而促进RACKs结合位点的暴露。一旦RACKs存在,中RACK则被高结合力RACKs蛋白代替,使PKC与RACKs结合而活化,并维持稳定。简言之,中RACK可诱导PKC发生构象的改变,使PKC与RACKs的结合位点暴露,促进二者结合,并可稳定PKC-RACKs复合物。

研究发现,对应于小RACK序列的多肽可在体外活化PKC,并诱导PKC转位和在细胞内行使正常生理功能。同样,多肤转移抑制因子限制了PKC以特异方式进行转位和发挥作用。Mochly-Rosen等人(1995)发现多肽转移活化和抑制因子由6-8个氨基酸组成,虽然不具有膜透过性,但目前已有多种方法将其引入细胞,如通过微注射、瞬时高通透、应用可透过细胞膜的载体多肽、在转基因动物中表达和瞬时或稳定地向细胞内进行转染等方法。

第一种转位抑制因子为βC2 -4,来源于RACKs在PKC内的结合位点,是cPKCβ II分子中C2结构域的一段多肽。βC2-4可特异性地阻断含有C2结构域的酶发生转位,同时可选择性抑制胰岛素介导的核膜分裂和卵细胞的成熟分化;而ψRACK作为cPKCβ II的激动剂可活化cPKCβ II和βI,在无胰岛素刺激的情况下,诱导细胞的分化成熟,提示cPKCβ在此过程中的重要性。近来Wu等(1999)应用RC2 -4确定了cPKCβ在脑膜细胞增殖中的作用,发现这种多肤可抑制内皮素介导的细胞增殖,但并不影响内皮生长因子、PMA和凝血酶诱导的增殖,提示cPKCβ对内皮素介导的增殖作用具有特异性。

另一种转位抑制因子是RACKs在nPKCε中的结合位点,位于nPKCε的V1可变区。来源于此区域的多肽εv一1,可在不同的实验模型上,如培养的新生或成年鼠心肌细胞、成年大鼠在体心脏组织等,通过与RACK2结合而抑制nPKCε的转位。Johnson等(1995)研究发现,nPKCε介导了PMA对心肌细胞自发收缩节律抑制作用的同时,nPKCε也被激活了。应用来源于nPKCδ中V1区的特异性抑制剂,发现nPKCδ,与nPKCε的作用相反,可增加心肌细胞的收缩频率。Dorn等(1999)在防止缺血引发的心肌细胞坏死的研究中发现nPKCε发挥了重要的作用,应用ψRACK2激活nPKCε可在体内和体外诱导细胞对缺血的耐受。

总之,PKC通过其活性、蛋白表达水平及其在细胞内分布的变化,参与细胞内信号传导的多个环节,如调节凋亡相关基因的表达和一些功能蛋白底物的磷酸化程度等。由于PKC亚型众多,作用复杂,且在细胞内的信号传导通路纵横交错、互成网络,因此,关于PKC在一些生理/病理生理过程中的作用,尤其是对PKC作用最为密切、最为重要的R.ACKs有待进一步地深入研究。通过对两者间相互关系的研究,一方面可加深入们对PKC生物功能的认识,另一方面作为药物作用的靶点,通过开发PKC与RACKs的特异性抑制剂或激动剂,来用于抗炎、抗增殖、抗癌、免疫调节、诱导细胞分化和凋亡等,将在临床上具有广阔的应用前景。

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