高遷移率族蛋白B1翻譯后修飾與疾病①

劉蔚婷 石詠軍 曹師榮

(惠州市中心人民醫院,惠州 516001)

高遷移率族蛋白B1(high mobility group box 1 protein，HMGB1)是細胞核內一種含量豐富的DNA結合非組蛋白，因其在聚丙烯酰胺凝膠電泳時的快速遷移而得名。生理狀態下，HMGB1在細胞核內參與DNA復制、轉錄、翻譯，在細胞應激過程中，它經翻譯后修飾(post-translational modifications，PTMs)，在細胞質中及細胞外以一種“晚期炎癥介質”和“損傷相關模式分子”的新角色與不同受體結合，從而介導疾病的炎癥發展及免疫應答。HMGB1不同亞型也在腫瘤的發生、浸潤和轉移的生物學行為中發揮不同作用。本文就HMGB1的PTMs在一些炎癥、免疫及腫瘤疾病中的研究進展進行綜述。

1 HMGB1及其翻譯后修飾

1.1HMGB1的結構及功能 HMGB1是哺乳動物中表達最豐富和分布最普遍的核蛋白，其氨基酸序列同源性>98.5%[1]。人類HMGB1含有215個氨基酸殘基，主要由A-box、B-box和C-tail 3個結構域組成。A-box和B-box為DNA結合域，而C-tail可增加A-box和B-box與DNA的親和力。此外，HMGB1含有核定位序列(nuclear localization sequences，NLSs)和核輸出序列(nuclear export sequences，NESs)，它們分別為核輸入蛋白復合物和核輸出蛋白復合物所識別。這些均是HMGB1能在細胞核和細胞質不斷穿梭和發揮不同生物學作用的結構基礎。生理狀態下，細胞核內HMGB1的A、B-box通過結合和彎曲DNA結構共同參與DNA復制和穩定染色質結構，從而調節基因轉錄、重組以及促進DNA損傷修復等。在感染、細胞應激、免疫反應等情況下，HMGB1發生翻譯后修飾，主要發生在A-box(含NLS1序列)和NLS2等結構上(圖1)[2]，隨后HMGB1呈現出核轉運，并主動釋放到細胞外，參與炎癥的發生或反饋性調節程序性細胞死亡。

圖1 HMGB1的結構及其翻譯后修飾Fig.1 Structure of HMGB1 and its post-translatio-nal modifications

1.2HMGB1翻譯后修飾的形式和功能 HMGB1有數種PTM形式，包括乙酰化、ADP-核糖基化、甲基化、磷酸化、糖基化和氧化(完全還原化、部分氧化、完全氧化)等。P……