Raf激酶抑制蛋白(RKIP)的研究進(jìn)展

杜建秀 焦宗偉

摘要 RKIP（Raf kinase inhibitor protein）是磷脂酰乙醇胺結(jié)合蛋白家族 （Phosphatidylethanolamine-binding proteins，PEBPs）的成員之一。研究發(fā)現(xiàn)，它能抑制Ras/Raf/MEK/ERK、NF-κB和G蛋白偶聯(lián)受體激酶-2（GRK-2）信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，從而在細(xì)胞的生長及惡性變中發(fā)揮重要的作用。

關(guān)鍵詞 RKIP；信號轉(zhuǎn)導(dǎo)；腫瘤

中圖分類號Q51 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2012）67-0079-02

1 RKIP的結(jié)構(gòu)

RKIP是PEBPs的成員之一。PEBPs是最初從牛腦組織中提取純化的小胞漿蛋白[1]，PEBPs是進(jìn)化上高度保守的一種相對分子量為21-23kD的蛋白家族，在真核生物的組織和細(xì)胞中廣泛表達(dá)，和其他任何已知的蛋白沒有同源性。1999年，Yeung[2]等發(fā)現(xiàn)PEBP可以特異性的抑制Raf-1的活性，而將其命名為Raf激酶抑制蛋白（RKIP），RKIP基因定位在染色體12q24.23，翻譯出的RKIP大小為 23kD，由187個氨基酸組成[3]。蛋白晶體結(jié)構(gòu)[4]分析顯示，RKIP三維空間結(jié)構(gòu)中有一個高度保守的區(qū)域，這個區(qū)域可能介導(dǎo)RKIP與別的磷酸蛋白的結(jié)合，命名為磷酸鹽結(jié)合袋（phosphate-binding pocket），這個磷酸鹽結(jié)合袋對于RKIP/PEBPs結(jié)合磷酸蛋白的功能具有決定性作用。RKIP/PEBPs對磷脂酰乙醇胺、核苷酸（如GTP、GDP）、GTP結(jié)合蛋白和疏水配體都有很好的親和性。

2 RKIP與細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）信號通路在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中發(fā)揮重要作用，它參與調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、分化及凋亡等細(xì)胞活動[5]。研究認(rèn)為，從細(xì)胞外信號到 MAPK靶點的信號通路中，經(jīng)過4級級聯(lián)反應(yīng)，依次磷酸化將上游信號傳遞至下游應(yīng)答分子，也就是信號或刺激→MAP4K→MAP3K→MAP2K→MAP1K→靶點。哺乳動物中，MAPKs 有三個信號傳導(dǎo)通路分別是：ERK（extracellular signal-regulated kinase），JNK （c-Jun N-terminal kinase），和p38。其中Raf/MEK/ERK是 MAPK級聯(lián)反應(yīng)中研究最為活躍信號傳導(dǎo)通路之一，Raf其作用是磷酸化并激活下游底物MEK，而MEK它具有磷酸化蘇/酪氨酸殘基的雙特異功能，活化的MEK能激活占優(yōu)勢的下游靶點ERK，活化的ERK可以轉(zhuǎn)至細(xì)胞核內(nèi)，把信號從細(xì)胞表面?zhèn)鬟f至細(xì)胞核的細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子，包括Ets1、c-Jun、c-Myc，ERK還可以激活 90kDa的核糖體S6激酶（p90Rsk），活化的p90Rsk可以激活轉(zhuǎn)錄因子CREB，調(diào)節(jié)細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄[6]。不僅如此，這個通路同時也可以激活很多凋亡調(diào)節(jié)分子包括Bad，Bim，Mcl-1，caspase等，并在細(xì)胞凋亡的調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要的作用[7]。總之，這個信號通路中包含著復(fù)雜的成員，有激酶類，轉(zhuǎn)錄因子類，凋亡調(diào)節(jié)因子類，還有caspase家族，成員之間的激活與失活都與蛋白的磷酸化和去磷酸化行為相關(guān)。而RKIP是MAPK信號通路天然的內(nèi)源性抑制蛋白，參與調(diào)節(jié)MAPK信號通路。RKIP可以通過結(jié)合Raf抑制MEK并抑制該通路，也可以通過不依賴Raf，直接與MEK作用，抑制該通路[8]。Yeung[9]等指出抑制RKIP，可以增加NF-κB介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄。 其機(jī)制可能是RKIP通過抑制IKK（NF-κB轉(zhuǎn)錄的激活因子）來抑制NF-κB，RKIP是通過控制IKK的上游因子TAK-1和NIK。TAK-1，NIK、IKKα, 和IKKβ組成700kD的TNFα介導(dǎo)的IKK復(fù)合物。因此RKIP就可以調(diào)節(jié)由NF-κB介導(dǎo)的細(xì)胞活動如細(xì)胞因子，細(xì)胞因子受體、細(xì)胞粘附分子的生成和細(xì)胞凋亡的發(fā)生。GPCR信號通路是另一個RKIP調(diào)節(jié)信號通路。RKIP對GPCR 的調(diào)節(jié)是通過與N末端的G蛋白偶聯(lián)受體2（GPK2）作用并磷酸化該靶點起抑制作用。GRK2活化后，磷酸化GPCRs，并從G蛋白上解離下來最后降解。通過阻止GRK2的活化，RKIP刺激信號通過GPCRs發(fā)揮作用例如血管生理功能。RKIP是個磷酸蛋白，他的磷酸化位點（serine153）是蛋白激酶C（PKC）作用的靶點。磷酸化的RKIP定位在中心體和著絲粒染色體前中期，可能參與調(diào)節(jié)紡錘體檢查點和在細(xì)胞周期中運(yùn)動。PKC調(diào)節(jié)的磷酸化RKIP降低RKIP與Raf的親和力而提高RKIP和GRK2的親和力。這些數(shù)據(jù)提示細(xì)胞周期進(jìn)程通過Raf和PKC與磷酸化的RKIP相關(guān)。

3 RKIP與腫瘤

最近幾年，RKIP被認(rèn)為是腫瘤的轉(zhuǎn)移抑制因子之一。越來越多的數(shù)據(jù)提示RKIP是一個新奇的腫瘤轉(zhuǎn)移的侯選基因。與原發(fā)性腫瘤組織相比轉(zhuǎn)移的前列腺癌顯示RKIP mRNA和蛋白表達(dá)減少[10]。而過表達(dá)RKIP在轉(zhuǎn)移腫瘤細(xì)胞卻降低了他們的侵襲性?；瘜W(xué)因素處理乳腺癌使RKIP表達(dá)增加可以促進(jìn)癌細(xì)胞發(fā)生凋亡[11]。最近，有研究者建議將前列腺癌病人血液中RKIP的水平作為是癌癥是否轉(zhuǎn)移的一個評估因素。RKIP的減少可能增強(qiáng)前列腺細(xì)胞轉(zhuǎn)移特性和血管生成的能力，通過作用于Raf和NF-κB通路，RKIP對細(xì)胞凋亡信號顯示敏感性?？赡躌KIP的缺失通過減少趨化因子受體的表達(dá)促進(jìn)了乳腺癌的遷徙和轉(zhuǎn)移。而對肝癌細(xì)胞的研究提示RKIP的缺失可能增加細(xì)胞分裂的比率?？傊琑KIP的減少可能是腫瘤細(xì)胞在生長和轉(zhuǎn)移過程中的特征。更多的研究增強(qiáng)了我們對RKIP抗腫瘤作用的認(rèn)識，應(yīng)用藥物對RKIP表達(dá)量的調(diào)節(jié)可能提供一種新的抗腫瘤轉(zhuǎn)移的方法。

總之，RKIP是一個多功能的蛋白質(zhì)，在細(xì)胞的增殖、凋亡、惡性變、精子的發(fā)生及獲能和神經(jīng)發(fā)育等過程中發(fā)揮重要作用，但對RKIP的研究還有待深入，作用的具體分子機(jī)制還需進(jìn)一步探討。

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