5′肌醇磷酸酶影響骨骼肌纖維發育的研究進展

熊琪　李曉鋒　索效軍　張年　陶虎　劉洋　陳明新

摘要：5′肌醇磷酸酶（Skeletal muscle and kidney enriched inositol polyphosphate phosphatase，SKIP）基因多物種的QTL定位表明，SKIP是影響骨骼肌發育的候選基因，其在骨骼肌里面的表達由成肌轉錄因子MyoD所調控。SKIP在成肌分化過程中發揮著重要的負調控作用，其作用機制主要依賴于水解磷脂酰肌醇三磷酸PI（3，4，5）P3的酶活性及對PI3K-AKT信號通路的負調控。因此，對SKIP影響骨髓肌纖維發育進行了簡要綜述。

關鍵詞：SKIP；QTL；PI3K-AKT；肌纖維發育

中圖分類號：Q445 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）24-6127-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.24.005

Abstract： The QTL locations of SKIP gene in many species indicated that SKIP is a candidate gene of skeletal muscle development. The expression of SKIP in skeletal muscle is controlled by the transcription factor MyoD. SKIP plays a negative role in myoblast differentiating. The mechanism mainly dependents on its activity to hydrolyze PI（3，4，5）P3 and its negative role in the PI3K-Akt pathway.Therefore，SKIP on skeletal muscle development is reviewed.

Key words： SKIP；QTL；PI3K-AKT；muscle fiber development

1 SKIP的發現

2000年，Ijuin等[1]首先發現并分離了人的一個新肌醇磷酸酶（Skeletal muscle and kidney enriched inositol polyphosphate phosphatase，SKIP），存在3個可變性剪接體，剪接體2相比剪接體1多出230 bp的外顯子序列，剪接體3的C端非編碼區有937 bp序列缺失（圖1A），因而SKIP的分子質量有51 ku和43 ku兩種大小（圖1B）。SKIP具有肌醇多磷酸5-磷酸酶典型的2個保守結構域，C端SKICH結構域介導SKIP的轉移[2]。該肌醇磷酸酶在各組織中廣泛表達，在心臟、骨骼肌和腎臟中高表達，故SKIP也稱骨骼肌和腎臟高表達的肌醇磷酸酶。

2 SKIP的5′肌醇磷酸酶活性

Schmid等[3]發現SKIP能水解磷脂酰肌醇磷酸PI（3，4，5）P3、PI（4，5）P2以及肌醇磷酸I（1，4，5）P3、I（1，3，4，5）P4第5位的磷酸。PI（3，4，5）P3作為細胞內一種重要的第二信使，在PI3K-AKT信號通路中的作用十分關鍵。在多種類型的細胞中，SKIP通過水解PI3K的下游信號分子PI（3，4，5）P3的5位磷酸，負調控PI3K-Akt信號，如在CHO、L6、C2C12等胰島素敏感細胞內，細胞內源SKIP表達的抑制可顯著提高胰島素介導的PI3K-Akt活性，促進葡萄糖載體GLUT4的轉移和葡萄糖的吸收效率[4]。在靜息細胞中，SKIP分布于核周內質網；在胰島素、IGFs等細胞因子作用轉移至細胞膜外；在腳手架蛋白Pak1支撐下，與磷脂酰肌醇PI（3，4，5）P3的效應物（Akt2、PDK1及Rac1）結合形成蛋白復合物，水解PI（3，4，5）P3并使效應物失活[2，5]。……