Lck激酶在L-選擇素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的作用研究.pdf

1、血液中白細(xì)胞被血管內(nèi)皮細(xì)胞捕獲、沿著血管內(nèi)皮細(xì)胞滾動、穩(wěn)定粘附于血管內(nèi)皮細(xì)胞上、跨血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移并最終到達炎癥部位是一個受嚴(yán)格調(diào)控的復(fù)雜多步驟的過程。至少有三類粘附分子家族在這一過程中發(fā)揮重要作用，其中選擇素家族分子主要參與了白細(xì)胞捕獲和沿血管內(nèi)皮細(xì)胞上的滾動過程。L-選擇素是選擇素家族成員之一，組成性地表達在白細(xì)胞微絨毛頂端，是白細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞相互作用過程中最先行使功能的分子。除了作為粘附分子發(fā)揮作用，L-選擇素還作為信號分子在

2、白細(xì)胞粘附過程中起始信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。L-選擇素與單克隆抗體的結(jié)合能夠引起肌動蛋白細(xì)胞骨架重排、細(xì)胞形態(tài)改變、氧呼吸爆發(fā)以及細(xì)胞內(nèi)TNF-α和IL-8基因表達上調(diào)等一系列生理事件。但L-選擇素是如何利用胞內(nèi)蛋白傳遞信號并引發(fā)一系列生理變化的，其具體機制仍不清楚。Lck激酶是非受體蛋白酪氨酸激酶Src家族的成員之一，特異性地在T淋巴細(xì)胞中表達，并且在T淋巴細(xì)胞的活化及發(fā)育過程中發(fā)揮著重要作用。L-選擇素與其單克隆抗體的交聯(lián)能夠活化Lck激酶，

3、我們推測，Lck激酶不僅參與了L-選擇素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，并在其中發(fā)揮關(guān)鍵性作用。本文主要探討了Lck激酶是如何調(diào)控sulfatides交聯(lián)L-選擇素后引起的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程的。 我們發(fā)現(xiàn)，在JurkatT細(xì)胞中，sulfatides與L-選擇素的交聯(lián)能夠引起Lck激酶快速強烈的酪氨酸磷酸化，而且Lck激酶的特異性抑制劑PP2不僅阻斷了L-選擇素交聯(lián)引起的肌動蛋白細(xì)胞骨架重排過程，而且還顯著抑制了L-選擇素介導(dǎo)的JurkatT細(xì)胞在人臍靜脈

4、內(nèi)皮細(xì)胞上的滾動，說明Lck激酶不僅位于L-選擇素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中，而且對于L-選擇素信號的傳遞起著關(guān)鍵性作用。通過與L-選擇素胞漿尾部的直接結(jié)合，Lck激酶能夠在活化之后快速地磷酸化L-選擇素胞漿尾部，增強L-選擇素信號。L-選擇素胞漿尾部唯一的酪氨酸位點，Tyr372，在L-選擇素與Lck激酶的直接結(jié)合中發(fā)揮重要作用，因為這一位點的突變顯著抑制了二者的結(jié)合。在sulfatides交聯(lián)一段時間后，L-選擇素與Lck激酶的結(jié)合能力減弱，也

5、就是說這個時候的Lck激酶已經(jīng)開始從L-選擇素的胞漿尾部解離。我們認(rèn)為，正是由于這種蛋白結(jié)合的動態(tài)性，才使得L-選擇素能夠通過其只有17個氨基酸的胞漿尾部與多種胞內(nèi)信號蛋白結(jié)合，傳遞多種信號。 通過其SH3和SH2結(jié)構(gòu)域與c-Ab1激酶和ZAP-70激酶的直接結(jié)合，Lck激酶在L-選擇素胞漿尾部形成了一個大的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)合體。在L-選擇素交聯(lián)活化后，Lck激酶先于c-Ab1激酶活化。Lck激酶的特異性抑制劑PP2能夠顯著抑制c-A

6、b1激酶的磷酸化水平和激酶活性，同時明顯降低ZAP-70激酶的整體和Tyr319酪氨酸磷酸化水平，甚至連本底水平也都受到影響。而c-Ab1激酶的特異性抑制劑STI571與ZAP-70激酶的特異性抑制劑Piceatannol則對Lck激酶的磷酸化沒有任何作用。這些結(jié)果說明，在L-選擇素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中，Lck激酶是最先被活化的激酶，并通過影響下游c-Ab1激酶和ZAP-70激酶的活性而傳遞L-選擇素信號。 當(dāng)干涉胞內(nèi)Lck激酶表達后

7、，L-選擇素信號被顯著抑制。不僅L-選擇素、c-Ab1激酶和ZAP-70激酶的酪氨酸磷酸化水平明顯降低，細(xì)胞在人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞上的滾動也相應(yīng)地受到影響。轉(zhuǎn)入野生型或激酶永久活化型而非激酶永久失活型鼠Lck表達質(zhì)粒能夠補償內(nèi)源Lck激酶干涉造成的蛋白磷酸化水平缺失和細(xì)胞滾動減少，說明Lck激酶的激酶活性對于L-選擇素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)是十分重要的。SH2結(jié)構(gòu)域突變型質(zhì)粒不能夠恢復(fù)細(xì)胞內(nèi)蛋白磷酸化的水平，但卻部分地補償細(xì)胞滾動減少，而SH3結(jié)構(gòu)域突變

8、型質(zhì)粒的作用卻正好相反，這些結(jié)果說明Lck激酶的sH3和SH2結(jié)構(gòu)域行使不同的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)功能。 本文結(jié)果表明，在L-選擇素交聯(lián)引起的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)事件中，Lck激酶起到了關(guān)鍵性的作用。它不僅通過與L-選擇素胞漿尾部的直接結(jié)合，接受并增強L-選擇素信號，還能通過與行使不同信號轉(zhuǎn)導(dǎo)功能的SH3和SH2結(jié)構(gòu)域與下游c-Ab1激酶和ZAP-70激酶直接結(jié)合，進而將L-選擇素信號快速有效地向下游傳遞。同時，與Lck激酶的動態(tài)結(jié)合使得L-選擇素胞漿