磷酸酶和肌动蛋白调节因子1的研究进展
内皮细胞,位点,动脉,1PHACTR1的结构与功能,2PHACTR1基因表达与临床意义,3小结
赵 唯,杨文琼磷酸酶和肌动蛋白调节因子家族(protein phosphatase actin regulators,PHACTRs)是在大脑中表达的一类新型蛋白质,由PHACTR1~PHACTR4组成,最初被发现与蛋白磷酸酶1(protein phosphatase 1,PP1)和G-actin相互作用并调节其活性。PHACTR1和PHACTR3在成熟神经元中高表达,而PHACTR2在神经元中表达较少,PHACTR4伴随大脑发育过程在神经干细胞中表达。PHACTR2与帕金森病密切相关;PHACTR3可抑制轴突发育,通过肌动蛋白重构和PP1信号通路影响肿瘤细胞形态,其突变在非小细胞肺癌中可促进肿瘤细胞快速生长;PHACTR4在增殖的神经上皮细胞中富集,通过调节细胞周期和PP1活性参与神经管发育,且通过RHO/RHO相关的盘绕蛋白激酶(ROCK)途径负调控整合素信号,协调PP1和cofilin活性调节肠神经嵴细胞的定向迁移。PHACTRs过表达时,均导致细胞形态改变从而影响细胞运动。目前关于PHACTR1的研究多集中于基因表达及其多态性与相关疾病发生风险。现综述PHACTR1的结构、功能及其与相关疾病的关系,以期为疾病的分子诊断、靶向治疗及发生发展机制的研究提供参考。
1 PHACTR1的结构与功能
PHACTR1基因位于6p24.1染色体上,由20个外显子和19个内含子组成。N-端包括核定位信号和RPEL区域,C-端含有3个RPEL区和PP1结合区。RPEL区域与G-actin相互作用,通过调节PHACTRs细胞内定位,在调节细胞形态和运动中具有关键作用[1-2]。PHACTR1可编码484个氨基酸,包括预测的8个蛋白激酶A(PKA)磷酸化位点和7个蛋白激酶C(PKC)位点,这些位点在PHACTR1分子的N-端和C-端的重复RPEL序列附近聚集成两组,这些位点的磷酸化可能改变细胞骨架的功能,从而调控PP1底物进而发挥作用[3]。PP1是一种多功能酶,参与细胞周期、蛋白质合成、肌肉收缩、碳水化合物代谢、转录和神经元信号传导等过程。PP1在神经系统中具有调节突触活性和树突形态的作用,PHACTR1可有效调节PP1活性,其机制可能是PP1直接作用于与肌动蛋白细胞骨架相关的神经元底物。因此,进一步研究确定PHACTR1蛋白分子相互作用的结构和功能,有助于设计干预策略以明确这些复合物在控制神经元功能方面的作用。
PHACTR1位于一个高度保守的基因组区,PHACTR1在血管形成、内皮细胞凋亡、氧化应激与炎症等方面发挥着作用 ......
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