多聚唾液酸(PSA)及其修飾的神經粘附分子(PSA-NCAM)對腫瘤及細胞信號通路的影響

王欣，關鋒

1. 江南大學，糖化學與生物技術教育部重點實驗室，無錫214122；

2. 江南大學生物工程學院，無錫 214122

神經粘附分子(Neural cell adhesion molecule,NCAM)是一種大量存在于細胞膜上的跨膜糖蛋白，含有5個IgG樣結構域和兩個FN3樣結構域(圖1A)，通過同源(NCAM-NCAM)或者異源結合機制增強細胞-細胞間的粘附作用，并可以促進突觸的生成與發生，改變突觸功效，有利于神經系統的形態塑造等[1]。NCAM包括NCAM-120、NCAM-140和NCAM-180 3種亞型，分子量分別為120kDa、140kDa、180kDa。其中，NCAM-120是GPI錨定蛋白；NCAM-140和NCAM-180是兩種跨膜蛋白(圖1A)。NCAM-140和NCAM-180主要在胚胎早期發育中起作用，引導神經元的遷移，在胚胎分化過程中，可以檢測到NCAM-120的表達上調[2]。NCAM的第3、4、5個IgG樣結構域上共有 6個 N-糖基化位點[3]，NCAM基因經轉錄后修飾在第5個IgG樣結構域的第5和第 6個糖鏈末端修飾大量的多聚唾液酸(Polysialic acid, PSA)，形成多聚唾液酸化的NCAM，即PSANCAM[4](圖 1：A，B)。

唾液酸(Sialic acid, Sia)是一種九碳糖，結構超過了 50種，其核心結構主要為酮基-脫氧壬酮糖酸(Kdn)、Neu、N-乙酰神經氨酸(Neu5Ac或 NANA)和 N-羥乙酰神經氨酸(Neu5Gc或 NANG)(圖2)。這些單體組成的線性碳水化合物即為 PSA，其鏈長聚合度(Degree of polymerization, DP)可達 2～400不等[5](圖1B)。帶有大量負電荷的PSA可以降低NCAM的粘附作用，同時提高細胞的運動能力。一方面，PSA通過控制NCAM的粘附能力在神經系統的形成與重建過程中起著重要的作用[6,7]；另一方面，PSA因其空間排列以及聚合度的不同導致其載體-糖脂或糖蛋白的結構差異，一定程度上決定了該糖脂或糖蛋白的功能發揮[8,9]。PSA-NCAM對細胞粘附能力、遷移能力、侵襲能力的作用報道較多，但PSA對NCAM的修飾作用進而影響細胞下游信號通路的作用仍具有潛在研究價值[10]。……