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闭锁小带蛋白-1及其在癌发生发展中的作用

王木

【期刊名称】《口腔颌面外科杂志》

【年(卷),期】2013(023)001

【总页数】5页(P67-71)

【关键词】癌;闭锁小带蛋白-1;细胞紧密连接;上皮组织

【作者】王木

【作者单位】中南大学口腔医学院·中南大学湘雅医院口腔颌面外科,湖南长沙

410078

【正文语种】中文

【中图分类】R739.8

闭锁小带蛋白-1（zonulaoccluden-1，ZO-1）是第一个被发现的紧密连接蛋白，

基因定位于染色体15q13，属于膜结合鸟苷酸激酶（membraneassociated

guanylatekinase，MAGUK)家族的膜相关骨架蛋白[1-2]。自从发现该蛋白以来，

国内外对于其在细胞生理病理过程中的作用进行了大量研究，发现ZO-1在维持上

皮组织正常结构和功能，参与调控细胞分化、增殖和迁移等生理活动中有着重要作

用。而癌症作为最常见的上皮组织来源的恶性肿瘤，目前是医学界临床和基础研究

的重点之一。ZO-1在多种癌组织中有着不同程度的表达，而且表达程度与癌症分

级、预后等有密切的关联。本文就ZO-1的结构及其与癌症关系的研究进展进行综

述，并对其在口腔癌症研究的前景进行探讨。

1ZO-1概况及其蛋白结构

ZO-1最初称为紧密连接蛋白-1（tightjunctionprotein1），于1986年由

Stevenson等[2]在细胞紧密连接中发现，随后的研究证实该蛋白属于MAGUK家

族。MAGUK家族主要由多基团膜蛋白组成，在连接细胞外环境和细胞内信号通

路与细胞骨架中起重要作用[3]。ZO-1的相对分子质量为22×104，由1745个

氨基酸残基构成，含有PSD-95、Dlg和ZO-1三个PDZ结构域，1个GUK（鸟

苷酸激酶）结构域，1个SH3(Srchomology3)结构域和1个酸性结构域[4]。

PDZ结构域为蛋白连接模块，是细胞聚集和跨膜蛋白锚定的关键。如PDZ1与跨

膜闸蛋白Claudin的羧基末端（C-terminal）直接连接，PDZ2与ZO-2和ZO-3

结合，PDZ3与连接黏附分子（JAM）结合[5]。SH3结构域是调节蛋白与蛋白间

相互作用的非催化蛋白域，在ZO-1中SH3结构域可与Y盒转录因子ZONAB、

蛋白激酶ZAK结合。GUK结构域是一个带有酶活性的结构域，与闭锁蛋白

（Occludin）结合[6-7]。ZO-1通过其结构域参与细胞间信号转导和细胞间的特

殊连接，在细胞生理与病理过程中发挥作用。

2ZO-1的生理功能

2.1ZO-1与紧密连接

紧密连接（tightjunction,TJ）是由一系列蛋白复合物组成的多功能复合结构，在

参与维持上皮细胞间连接、调节上皮细胞间物质渗透能力以完成隔离人体外环境和

内环境功能的同时，联合参与多种复杂生理过程，如基因转录、肿瘤抑制、细胞增

殖和细胞极性[4]。

在紧密连接结构组成方面，ZO-1与许多上皮细胞紧密连接相关蛋白相互作用，包

括：Ras靶点AF6、扣带蛋白（Cingulin）和JAM1。这些蛋白间的关联表示

ZO-1有着细胞骨架调整功能。ZO-1依靠其氨基末端与跨膜蛋白和其他PDZ表达

蛋白如ZO-2、ZO-3等结合形成ZO-1复合物，控制闭锁蛋白（Occludin）和水

闸蛋白（Claudin）。羧基末端则对细胞骨架动作蛋白起到锚定作用[8-9]。在上

皮细胞旁通透性方面，ZO-1和ZO-2在形成带样紧密连接即闭锁小带之后拥有细

胞旁屏障功能，控制大于闸蛋白孔径的溶质以及离子的渗透率，为选择性细胞旁渗

透率提供了基础[10-11]。

ZO-1与细胞极性方面，ZO-1不仅参与紧密连接的装配，还调节顶端细胞骨架的

组织和功能活性，尤其是在连接周围的肌动蛋白环中，转录调节RNA结合蛋白

CPEB介导ZO-1mRNA的定位并影响细胞极性的形成和紧密连接的装配[12-13]。

2.2ZO-1与细胞信号

ZO-1通过其MAGUK家族表现的结构域参与细胞内多个通路的信号转导。其中

SH3域