胞膜小窝_小窝蛋白_1复合体的细胞信号转导_谌赟.pdf

《生命的化学》2009年29卷2期 · 214 · ●Mini Review CHEMISTRY OF LIFE 2009，29(2) 文章编号: 1000-1336(2009)02-0214-04 胞膜小窝/小窝蛋白-1复合体的细胞信号转导 谌 秦旭平 (南华大学药物药理研究所，衡阳 421001) 摘要：胞膜小窝(caveolae)是细胞膜表面特化的泡状内陷微区，由胆固醇、鞘脂和蛋白质组成，小窝蛋白-1(caveolin-1) 是其标志性蛋白。胞膜小窝是一个信号转导的整合器，许多信号分子集结于此。大多数情况下，小窝蛋白- 1能与 其调节的信号分子蛋白结合，并起到负调控作用；在血管平滑肌细胞分化、增殖和动脉粥样硬化等多种病理和生 理过程中起到重要调节作用。 关键词：胞膜小窝；小窝蛋白；信号转导 中图分类号：Q51 胞膜小窝(caveolae)是50~100nm大小的烧瓶状细 信号分子的支架蛋白和负性调节蛋白，属于高度保 胞膜表面内陷。二十世纪九十年代，随着小窝蛋白 守的完整膜蛋白家族。小窝蛋白的分布存在特点： (caveolin)被克隆和鉴定，人们用不同的功能研究方 小窝蛋白-1和小窝蛋白-2在各种细胞都有表达，而 法认识到胞膜小窝结构和小窝蛋白在许多种细胞生 小窝蛋白-3只在肌细胞有表达，与肌细胞的合成密 [2] 物学功能中起到关键作用，特别是与细胞信号转导、 切相关 。许多信号分子均聚集在胞膜小窝区，因 胞吞胞饮、胆固醇转运、血管生成等密切相关。 此，目前认为胞膜小窝是信号转导中心，而小窝蛋 1.胞膜小窝/小窝蛋白的结构特点 白引起信号分子的变构或共价修饰，对大多数信号 胞膜小窝是一种富含胆固醇、鞘类磷脂和膜内 分子主要发挥负性调节作用。但新近发现，小窝蛋 在蛋白质-小窝蛋白的细胞膜亚结构域。糖基鞘磷 白并不单纯是一个“广谱”激酶抑制剂，其对某些 脂和鞘磷脂是使胞膜小窝在膜上形成质膜微囊结构 信号转导过程亦可起促进作用，并参与信号转导所 的主要磷脂,它们不溶于TritonX-100去污剂，因而使 需功能性环境的形成。 胞膜小窝形成TritonX-100不溶物沉淀下来，有利于 2.小窝蛋白-1与信号蛋白共定位对其信号通路的 在膜上形成独立的结构。值得一提的是，细胞膜上 影响 胆固醇占细胞内游离胆固醇含量的90%，而胞膜小 2.1小窝蛋白-1与转化生长因子-受体共定位 活化 窝的胆固醇含量远高于胞膜其它部位。当胞膜小窝 素受体样激酶(ALK1)是转化生长因子-I型受体的亚 中的胆固醇减少过多，如加入胆固醇结合药物-环 型，大部分存在于内皮细胞的胞膜小窝，并与血管 糊精和菲律宾菌素时，胞膜小窝结构将变扁平，数 重构有关。研究者在对小窝蛋白-1基因敲除的人类 目也将减少，各种受体引起的信号转导也将受到影 内皮细胞的研究中，用免疫共沉淀方法检测发现， 响，说明胆固醇在维持胞膜小窝结构中发挥了重要 ALK1与小窝蛋白-1通过脚手架区域相互结合，能增 [1] 强转化生长因子-/ 活化素受体样激酶信号通路，这 的作用 。 小窝蛋白是胞膜小窝的表面标记蛋白，是许多 与小窝蛋白-1和转化生长因子- 受体复合体(Ⅱ型 受体+ALK5)相互结合，抑制Smads信号传导通路刚 收稿日期：2008-10-21 [3]