Cx43缝隙连接蛋白羧基末端磷酸化修饰对其功能的调控及其在脑缺血中的研究进展
2021-01-10左夏林唐艳艳李孔平彭林辉徐恩
左夏林 唐艳艳 李孔平 彭林辉 徐恩
广州医科大学神经科学研究所,广州医科大学附属第二医院神经内科(广州 510260)
连接蛋白(connexin,Cx)构成的细胞间缝隙连接(gap junction,GJ),通过相邻细胞之间的物质、能量交换及电、化学信号耦合,可以创建独特的细胞信号传导网络,形成缝隙连接细胞间通讯(gap junction intercellular communication,GJIC)。GJIC在神经系统细胞生长、分化以及迁移等生理、病理过程中具有重要作用[1]。在人类连接蛋白家族的21个成员中,连接蛋白43(connexin 43,Cx43)是机体内分布最为广泛,研究最为成熟的连接蛋白家族成员。Cx43合成于内质网核糖体,并在高尔基体内寡聚化,形成由6个连接蛋白组成的半通道,然后转运至细胞膜聚集形成GJ。Cx43的磷酸化修饰主要发生在细胞质的羧基末端(carboxyl terminal,CT),它通过调节Cx43的折叠、运输、积聚、对接和降解,进而直接或间接影响GJJC[2-4]。本文主要对Cx43的CT磷酸化修饰调控Cx43蛋白功能及其对GJIC的影响以及Cx43在脑缺血中的作用进行综述。
1 Cx43的结构特点及生理功能
Cx43由382个氨基酸组成,含有四个α-螺旋跨膜结构域。Cx43从N端至C端出入细胞膜共四次,形成两个细胞外环(extracellular loops,EL1、EL2),一个胞质环(cytoplasmic loop,CL),以及朝向细胞质的 N-末端(amine terminal,NT)和 C-末端[5]。Cx43处于动态变化过程,半衰期大约1.5~5.0 h,它首先在内质网核糖体上合成,然后被运输到高尔基复合体,最后在细胞膜上聚集形成Cx43半通道。两个Cx43半通道在细胞膜相互锚定后对接在一起,形成一个直径约1.5~2.0 nm的亲水性通道,即GJ。Cx43形成的GJ通道允许分子直径<1.5 nm和分子量<1.2 kDa的小分子物质通过,如无机离子(Na+、K+、H+等)、代谢物、第二信使(如Ca2+、cAMP、cGMP、IP3)、micro RNA和其他信号分子[6-7]。……
