钠⁃钾⁃氯协同转运蛋白1相关神经系统疾病研究进展
2021-06-30付旭阳孙健淇吕军石瑞丽
付旭阳 孙健淇 吕军 石瑞丽
钠⁃钾⁃氯协同转运蛋白1(NKCC1)作为人体内的重要离子转运体,主要介导钠、钾、氯等离子由细胞外向细胞内转运,对氯离子稳态的调控发挥重要作用。NKCC1存在多个磷酸化位点和启动子甲基化位点,与其表达与活性调控密切相关,在多种神经系统疾病的发病过程中均能观察到NKCC1的异常变化[1]。布美他尼作为NKCC1特异性抑制剂,可用于多种神经系统疾病的治疗,如低剂量布美他尼用于治疗小儿孤独症,可改善社交、互动和兴趣受限行为[2];针对动物缺血⁃再灌注脑损伤模型的研究显示,布美他尼还可通过抑制NKCC1活性而发挥脑保护作用[3]。基于此,本文拟综述NKCC1的最新研究进展并分析将NKCC1作为治疗靶点治疗神经系统疾病的可能性,为疾病防治提供新的研究思路。
一、NKCC1的结构与功能
1.NKCC1结构 钠⁃钾⁃氯协同转运蛋白(NKCCs)属于Slc12a家族,该家族包含数个基因,如编码NKCC2的Slc12a1基因、编码NKCC1的Slc12a2基因、编码钠⁃氯协同转运蛋白(NCC)的Slc12a3基因、编码钾⁃氯协同转运蛋白(KCC)1~4的Slc12a4⁃7基因等[4]。人类NKCC1共包含1212个氨基酸残基,转录本为7.4 kb,相对分子质量131.4×103,其编码基因位于第5号染色体[5]。NKCC1拥有较大的氨基端(N端)和羧基端(C端),N端大部分无序,包含调控区域,其中的氨基酸磷酸化状态决定了NKCC1的生物活性,不同物种的NKCC1蛋白N端具有序列多样性[6]。人类细胞试验显示,NKCC1蛋白的N端具有糖基化修饰,约25%的NKCC1蛋白N端为复杂型N⁃糖基化,其余75%的NKCC1蛋白N端为高甘露糖糖基化和混合糖基化[7]。NKCC1蛋白经翻译修饰后,约10%到达质膜,且大部分为高甘露糖型,其余90%的NKCC1蛋白分布在细胞内,其N端糖基化在NKCC1的协同转运功能中发挥重要作用,但尚无证据表明糖基化与蛋白质在细胞内的定位有关[7]。……
