胱氨酸/谷氨酸反向转运体的研究进展
2021-12-15唐珍王含彦郭冬梅
唐珍,王含彦,郭冬梅
(川北医学院生物化学教研室,四川 南充 637000)
胱氨酸/谷氨酸反向转运体(cystine/glutamate antiporter,System Xc-)是不依赖Na+的跨细胞膜胱氨酸/谷氨酸反向转运蛋白体,反向指其摄取胞外胱氨酸进入细胞内,交换细胞内谷氨酸到细胞外,摄入细胞的胱氨酸被还原为半胱氨酸后,一部分参与胞内谷胱甘肽(glutathione,GSH)合成,另一部分则出细胞转化为胱氨酸,重新参与System Xc-循环。GSH是一种重要抗氧化剂,所以System Xc-可调控细胞氧化应激;System Xc-释放谷氨酸调节胞外谷氨酸浓度,当细胞外谷氨酸过多时,可抑制System Xc-的功能,使胱氨酸进入细胞减少,同时谷氨酸是兴奋性神经递质,具神经毒性和兴奋性双重作用。因此System Xc-参与谷氨酸释放、胱氨酸转运及GSH的合成,这些物质与神经信号转导,细胞的抗氧化性,肿瘤的发生发展及抗药性密切相关[1]。本文就System Xc-的结构、功能及与疾病的关系做一综述,为进一步探讨通过System Xc-开发药物治疗疾病提供指导。
1 System Xc-概述
1.1 结构特征
System Xc-是异二聚体蛋白,由1条轻链和1条重链组成,二硫键连接两条链。轻链为SLC7A11(SLC7A11基因),又称转运亚基,负责氨基酸转运,对胱氨酸和谷氨酸具有高度特异性,System Xc-活性主要由SLC7A11决定;重链4F2hc又称CD98 (SLC3A2基因),又称调节亚基,负责SLC7A11的胞内运输和胞膜表达。轻链SLC7A11由501个氨基酸残基组成,是一种12通道跨膜蛋白,N端和C端均位于细胞内(图1)。人的SLC7A11基因位于4号染色体,含14个外显子,SLC7A11在脊椎动物中保守。重链4F2hc为单跨膜蛋白,N端位于细胞内,C端位于细胞外,结构域高度糖基化。当4F2hc缺乏时,SLC7A11蛋白水平显著下降,表明4F2hc在维持SLC7A11蛋白稳定性中的重要作用,另外4F2hc也是其他一些大中性氨基酸转运体和葡萄糖转运体的伴侣蛋白。……
