Page 78 - 微生物学免疫学进展
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微生物学免疫学进展 2016 年 2 月第 44 卷第 1 期 Prog in Microbiol Immunol,Feb. 2016, Vol. 44 No. 1 · 7 3 ·
图 1 LIMK1 结构示意图
Fig. 1 The structure of LIMK1
状肌动蛋白的聚合,肌动蛋白的稳定性也受到影响,
2 Cofilin 的结构及其表达
通过参与肌动蛋白细胞骨架的重组来调节细胞的运
Cofilin 是一种存在于真核生物中的肌动蛋白结 动。 所以,各种细胞运动,分裂和各种膜结构等精细
合蛋白,它的相对分子质量很低,只有 21 000。 在哺 结构的形成,肌动蛋白细胞骨架通过 LIMK1 影响肌
乳动物基因中有 2 种亚型, 分别编码 Cofilin1 和 肉的稳定性来完成调控 [13] 。 Cofilin 是 LIMK1 唯一
Cofilin2 蛋白 [5] 。 Cofilin1 定位在 11q13 染色体上, 已知的生理基质 [14] 。
它编码相对分子质量为 19 000 的蛋白质,而 Cofilin Rho-ROCK-LIMK-Cofilin 通路在胃腺癌侵袭、转
2 则定位在 14 号染色体上。 它的一个折叠结构是 移的相关通路起着重要的作用。 多个氨基酸位点的
由 5 个 α 螺旋、5 个 β 折叠和 C 末端的 1 个短 β 链 磷酸化,可通过 Rho-ROCK-LIMK-Cofilin 通路来激
构成,位于 133 位的组氨酸和 88 位的天冬氨酸搭成 活调节,从而介导下游系列磷酸化与去磷酸化反应,
一个盐桥,稳定细胞分子,并为其提供一个合适的 从而能够得到细胞骨架重构的调节,同样,通过此通
pH 环境 [6] 。 哺乳动物的 Cofilin1 主要在多种非肌 路,也能调节肿瘤细胞的增殖、侵袭、迁移等一系列
肉组织中表达,尤其在肝脏和脑中较为常见,Cofi- 生物学行为 [15] 。 Hanahan 等 [16] 在研究前列腺癌中
lin2 则主要在肌肉组织中表达 [7] 。 发现,LIMK1 在前列腺癌中过表达,通过前列腺肿
瘤细胞切片染色中发现,提高 LIM 激酶 1(LIMK1)
3 LIMK1 / Cofilin 信号转导系统
的表达及其增加 Cofilin 磷酸化与预后有关,可以降
LIMK1 是 Cofilin 的磷酸化酶,能够特异性地使 低非转移性前列腺癌患者的生存期。 应用免疫组化
Ser3 位点磷酸化。 肌动蛋白的核转运、肌动蛋白骨 技术,对 164 个前列腺癌患者和 94 个良性增生患者
架的重组、胞质分裂等都与磷酸化的 Cofilin 蛋白相 的对比研究,发现 LIMK1 和 Cofilin 的磷酸化蛋白水
联系,LIMK1 是一种存在于 Rho 家族下游的激酶。 平升高都与淋巴管浸润有关。
Rho-GTPases Rho、Rac 和 Cdc42 是微管蛋白(Tubu-
4 LIMK1 / Cofilin 与肿瘤
lin)和肌动蛋白细胞骨架的重要调节因子,LIMK1
的活化可通过它们的效应激酶 Rho 激酶(ROCK)和 肌动蛋白(Actin)与肿瘤细胞的许多活动有关,
p21 活性激酶( PAK) 分别进行 [8] 。 所以,RhoeLIM 如血管生成、增殖、侵袭、转移等,而它又以纤维(F-
kinase1(LIMK1) 是调节 Cofilin 活性的重要信号途 肌动蛋白)和球状(G-肌动蛋白)形式动态平衡中存
径。 有 研 究 表 明, 溶 血 磷 脂 酸 ( Lysophosphatidic 在,它受到 Cofilin 及其上游信号分子 LIMK1 组成的
acid, LPA)能刺激血小板并间接导致 LIMK1 激活 LIMK1 / Cofilin 信号通路的调节。 它在抗肿瘤药物
从而导致 Cofilin 的磷酸化 [9] 。 LIMK1 是丝切蛋白的 中也起着重要的作用,为寻求抗肿瘤药物机制提供
上游调控因子,可以影响丝切蛋白和肌动蛋白结合 科学依据。
蛋白的失活,从而防止肌动蛋白细胞骨架的降解,抑 4. 1 LIMK1 / Cofilin 与肿瘤血管生成的关系 Po′
制肿瘤迁移 [10] 。 肌动蛋白是构成细胞骨架组成的 uha 等 [17] 认为血管生成是肿瘤的重要生物学特性
关键的成分之一,它不仅参与了细胞内物质的运输 之一,在肿瘤的发生及发展速度中起着重要的作用,
和肌肉的收缩,还与细胞的移动以及细胞质的分裂 是癌症治疗的重要靶点和预后的重要指标。 血小板
等活动有关。 在参与这些活动中,Cofilin 起着主要 衍生生长因子( PDGF) 有助于肿瘤血管生成和重
作用 [11-12] 。 磷酸化的 Cofilin 可使 LIMK1 抑制纤丝 塑,它不仅能募集壁细胞和血管平滑肌细胞到新生
图 1 LIMK1 结构示意图
Fig. 1 The structure of LIMK1
状肌动蛋白的聚合,肌动蛋白的稳定性也受到影响,
2 Cofilin 的结构及其表达
通过参与肌动蛋白细胞骨架的重组来调节细胞的运
Cofilin 是一种存在于真核生物中的肌动蛋白结 动。 所以,各种细胞运动,分裂和各种膜结构等精细
合蛋白,它的相对分子质量很低,只有 21 000。 在哺 结构的形成,肌动蛋白细胞骨架通过 LIMK1 影响肌
乳动物基因中有 2 种亚型, 分别编码 Cofilin1 和 肉的稳定性来完成调控 [13] 。 Cofilin 是 LIMK1 唯一
Cofilin2 蛋白 [5] 。 Cofilin1 定位在 11q13 染色体上, 已知的生理基质 [14] 。
它编码相对分子质量为 19 000 的蛋白质,而 Cofilin Rho-ROCK-LIMK-Cofilin 通路在胃腺癌侵袭、转
2 则定位在 14 号染色体上。 它的一个折叠结构是 移的相关通路起着重要的作用。 多个氨基酸位点的
由 5 个 α 螺旋、5 个 β 折叠和 C 末端的 1 个短 β 链 磷酸化,可通过 Rho-ROCK-LIMK-Cofilin 通路来激
构成,位于 133 位的组氨酸和 88 位的天冬氨酸搭成 活调节,从而介导下游系列磷酸化与去磷酸化反应,
一个盐桥,稳定细胞分子,并为其提供一个合适的 从而能够得到细胞骨架重构的调节,同样,通过此通
pH 环境 [6] 。 哺乳动物的 Cofilin1 主要在多种非肌 路,也能调节肿瘤细胞的增殖、侵袭、迁移等一系列
肉组织中表达,尤其在肝脏和脑中较为常见,Cofi- 生物学行为 [15] 。 Hanahan 等 [16] 在研究前列腺癌中
lin2 则主要在肌肉组织中表达 [7] 。 发现,LIMK1 在前列腺癌中过表达,通过前列腺肿
瘤细胞切片染色中发现,提高 LIM 激酶 1(LIMK1)
3 LIMK1 / Cofilin 信号转导系统
的表达及其增加 Cofilin 磷酸化与预后有关,可以降
LIMK1 是 Cofilin 的磷酸化酶,能够特异性地使 低非转移性前列腺癌患者的生存期。 应用免疫组化
Ser3 位点磷酸化。 肌动蛋白的核转运、肌动蛋白骨 技术,对 164 个前列腺癌患者和 94 个良性增生患者
架的重组、胞质分裂等都与磷酸化的 Cofilin 蛋白相 的对比研究,发现 LIMK1 和 Cofilin 的磷酸化蛋白水
联系,LIMK1 是一种存在于 Rho 家族下游的激酶。 平升高都与淋巴管浸润有关。
Rho-GTPases Rho、Rac 和 Cdc42 是微管蛋白(Tubu-
4 LIMK1 / Cofilin 与肿瘤
lin)和肌动蛋白细胞骨架的重要调节因子,LIMK1
的活化可通过它们的效应激酶 Rho 激酶(ROCK)和 肌动蛋白(Actin)与肿瘤细胞的许多活动有关,
p21 活性激酶( PAK) 分别进行 [8] 。 所以,RhoeLIM 如血管生成、增殖、侵袭、转移等,而它又以纤维(F-
kinase1(LIMK1) 是调节 Cofilin 活性的重要信号途 肌动蛋白)和球状(G-肌动蛋白)形式动态平衡中存
径。 有 研 究 表 明, 溶 血 磷 脂 酸 ( Lysophosphatidic 在,它受到 Cofilin 及其上游信号分子 LIMK1 组成的
acid, LPA)能刺激血小板并间接导致 LIMK1 激活 LIMK1 / Cofilin 信号通路的调节。 它在抗肿瘤药物
从而导致 Cofilin 的磷酸化 [9] 。 LIMK1 是丝切蛋白的 中也起着重要的作用,为寻求抗肿瘤药物机制提供
上游调控因子,可以影响丝切蛋白和肌动蛋白结合 科学依据。
蛋白的失活,从而防止肌动蛋白细胞骨架的降解,抑 4. 1 LIMK1 / Cofilin 与肿瘤血管生成的关系 Po′
制肿瘤迁移 [10] 。 肌动蛋白是构成细胞骨架组成的 uha 等 [17] 认为血管生成是肿瘤的重要生物学特性
关键的成分之一,它不仅参与了细胞内物质的运输 之一,在肿瘤的发生及发展速度中起着重要的作用,
和肌肉的收缩,还与细胞的移动以及细胞质的分裂 是癌症治疗的重要靶点和预后的重要指标。 血小板
等活动有关。 在参与这些活动中,Cofilin 起着主要 衍生生长因子( PDGF) 有助于肿瘤血管生成和重
作用 [11-12] 。 磷酸化的 Cofilin 可使 LIMK1 抑制纤丝 塑,它不仅能募集壁细胞和血管平滑肌细胞到新生
