蛋白激酶组亚细胞定位图谱绘制与新的线粒体蛋白激酶功能研究

发布时间：2022-01-24 06:21

　　蛋白质通过分选途径和翻译后修饰实现特定的亚细胞定位,形成相互作用网络,是细胞区域化的重要组成部分。阐明蛋白质组的亚细胞定位对于解析蛋白质的功能和调控,描绘信号转导网络,理解细胞生理活动机制具有重要意义。蛋白质磷酸化是一种重要的蛋白质翻译后修饰,它几乎在包括代谢、增殖、分化、迁移等在内的所有细胞生理活动中发挥调节作用。蛋白激酶是细胞中催化蛋白质磷酸化反应的生物酶。人类基因组编码538个蛋白激酶,约占整个基因组的1.7%。除了发挥重要的生理功能外,蛋白激酶的失调在人类疾病,特别是癌症中扮演着重要角色,是精准治疗的关键药物靶点。尽管已经有许多研究深入探索了特定蛋白激酶的亚细胞定位、功能、以及调控机制,但还没有研究从激酶组水平上全面阐明蛋白激酶的亚细胞定位及其与功能的关系。本研究通过构建人类蛋白激酶组表达质粒文库,在统一条件下通过免疫荧光染色检测各个激酶的亚细胞定位情况,绘制了人类蛋白激酶组亚细胞定位图谱（Kinome Atlas,KA）。图谱显示,在获得定位信息的蛋白激酶中,除了细胞质和细胞核的主要定位外,仍然有许多蛋白激酶定位在特定的细胞器,这一现象符合亚细胞定位在蛋白激酶功能和调控上发挥... 

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蛋白激酶激酶结构域示意图[60]

浙江大学博士学位论文引言9激酶家族、TKL（tyrosinekinase-like）激酶家族、Atypical激酶家族、Other激酶家族和NDK激酶家族、PKL（proteinkinase-like）激酶家族、RGC(receptorguanylatecyclase)激酶家族。在各激酶家族之中，AGC激酶家族、CMGC激酶家族、TK激酶家族和Other激酶家族包含的成员数量较为庞大，而CK1激酶家族、NDK激酶家族、PKL激酶家族和RGC激酶家族所含的激酶成员数目较少。通过家族分类，人们更容易推测蛋白激酶可能的调控方式、底物和参与的信号通路。图1-2，人类蛋白激酶组进化树[71]。

浙江大学博士学位论文引言20氨基酸，远短于MAK和MRK激酶结构域之后的肽段，目前尚未在人类蛋白质组中发现该肽段的相似序列[209]。更重要的是，与MAK、MRK活化环上的保守序列TDY不同，MOK在活化环上的序列为TEY，这提示MOK很可能具有和MAK、MRK不同的生物学功能。图1-3，人MOK、MAK和MRK蛋白的结构示意图。体外激酶活性实验发现，MOK可以磷酸化转录因子c-JUN、c-Myc、周期蛋白CyclinB1以及髓鞘碱性蛋白（MyelinBasicProtein，MBP）。同时，和MAPK激酶超家族的成员相似，MOK激酶活性的发挥依赖于TEY的保守序列，当把TEY序列突变为AEF后，MOK的激酶活性丧失[210,211]。当使用PKC激酶家族的激活剂TPA（12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate）处理细胞时，MOK的激酶活性上升三倍左右。但相比于ERK1/2和p38MAPK的活化速度，MOK激酶活性的提升较慢。这表明TPA激活MOK和传统MAPK激酶的过程可能不同，而MOK的上游激酶还不清楚。1.4.2MOK的表达和功能小鼠组织中的研究结果显示，相比于心脏、脑、肝脏等组织，MOK在睾丸中具有很高的表达[205]。进一步的研究发现，除睾丸外，雌性小鼠的卵巢组织中也存在MOK的高表达。通过原位杂交，研究人员发现MOK的转录本在粗线期精母细胞、圆形精细胞及雌性生殖细胞中高度富集，而在精原细胞和睾丸体细胞中却检测不到，这提示MOK很可能在生殖细胞的分化、成熟过程中发挥重要作用。此外，有研究称MOK的mRNA在小鼠的小肠隐窝室处富集，但MOK蛋白却在隐窝上


本文编号：3606034