Ezrin的分子可塑性在細(xì)胞動力學(xué)調(diào)控中的機(jī)制研究.pdf

1、在正常的生物機(jī)體中，生物學(xué)活動是通過各種蛋白的復(fù)雜的功能作用網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)，而蛋白功能的行使依賴于其活性的動態(tài)調(diào)控。一般而言，由蛋白分子本身可塑性所介導(dǎo)的基于蛋白翻譯后修飾引起的構(gòu)象變化，可以動態(tài)的調(diào)控蛋白分子的生物活性，進(jìn)而調(diào)控其功能的執(zhí)行。同一個蛋白的不同翻譯后修飾途徑可以引起其分子可塑性的不同改變，從而介導(dǎo)不同生物學(xué)功能的行使。
　　 Ezrin是一類典型的膜-骨架連結(jié)蛋白，在膜與骨架相關(guān)的生物學(xué)動態(tài)調(diào)控中具有重要作用，早期研究

2、顯示其功能受多個磷酸化位點的磷酸化修飾的調(diào)控。在胃壁細(xì)胞中，Ezrin定位于頂膜，并受到PKA對其66位絲氨酸的磷酸化調(diào)控，影響胃酸的分泌過程。在研究細(xì)胞膜-骨架動力學(xué)調(diào)控的過程中，我們鑒定了一個新的Arf6特異的GAP蛋白ACAP4，并且證實了Ezrin-ACAP4-Arf6蛋白功能復(fù)合物在調(diào)控膜-骨架重構(gòu)功能中具有重要作用。基于這些結(jié)論，我們以胃壁細(xì)胞泌酸過程為模式體系，探討了Ezrin在PKA介導(dǎo)的66位絲氨酸磷酸化修飾下，通過其

3、自身構(gòu)象的變化，調(diào)整與ACAP4的相互作用。在泌酸的胃壁細(xì)胞中，這種可控的相互作用使得ACAP4被Ezrin特異性的轉(zhuǎn)位到頂膜，從而引起隨后的一系列與膜-骨架動力學(xué)相關(guān)的動態(tài)調(diào)控功能，促進(jìn)了胃壁細(xì)胞的泌酸活性。在這個過程中Ezrin-ACAP4-Arf6為中心的相互作用網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮了重要的作用。這其中，Ezrin的分子可塑性無疑為極化上皮細(xì)胞分泌的調(diào)控機(jī)制提供了一個新的解釋。
　　 另外，還有研究顯示，Ezrin的功能行使同其567

4、位蘇氨酸的磷酸化也密不可分。早期研究顯示，567位的磷酸化可以打開靜息期閉合的Ezrin構(gòu)象，是其活化的必要步驟。而在肝癌組織中的研究顯示，Ezrin的567位蘇氨酸的磷酸化同腫瘤細(xì)胞的侵染活性緊密相關(guān)。利用567位磷酸化特異性的抗體對不同肝癌細(xì)胞樣品進(jìn)行免疫印跡可以證明在具有高侵染活性的肝癌細(xì)胞中，Ezrin的567位蘇氨酸處于高度磷酸化水平。而在低侵染活性的HepG2細(xì)胞中轉(zhuǎn)入567位模擬磷酸化的Ezrin突變體，可以促進(jìn)其侵染能力

5、的提高，也可以證明Ezrin的567位磷酸化對腫瘤細(xì)胞的侵染活性有重要的促進(jìn)作用。
　　 同時，我們相關(guān)的原子力顯微鏡數(shù)據(jù)顯示，在567位磷酸化過程中Ezrin經(jīng)歷了由N-C相互結(jié)合的閉合狀態(tài)到打開狀態(tài)的構(gòu)象變化，從而暴露出與相關(guān)蛋白的作用位點，激活了其多樣化的生物學(xué)功能。而66位的磷酸化過程則是在567位磷酸化使其N-C結(jié)合的構(gòu)象打開后，進(jìn)一步使其N端原本閉合的構(gòu)象進(jìn)一步打開。結(jié)合其構(gòu)象變化同功能調(diào)控的關(guān)系，不難看出，Ezri