劉 蕓，關(guān)永源

(中山大學(xué)中山醫(yī)學(xué)院藥理學(xué)教研室，廣東廣州 510080)

Endophilin最初是在篩選小鼠胚胎細(xì)胞cDNA文庫(kù)中，發(fā)現(xiàn)一個(gè)富集吡咯氨酸的SH3 domain而被人們發(fā)現(xiàn)的［1］。而Endophilin B是在稍后的幾年，在雙氫嘧啶雙雜交實(shí)驗(yàn)中篩選出來(lái)的［2－3］。Endophilin 參與了突觸囊泡內(nèi)吞的多個(gè)過(guò)程，從早期改變膜的曲率，直至晚期囊泡的裂變和脫殼。除了內(nèi)吞功能，Endophilin在信號(hào)傳導(dǎo)、線(xiàn)粒體代謝、維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)等方面也發(fā)揮著重要作用。在本綜述中，將主要介紹近幾年來(lái)Endophilin在各領(lǐng)域的研究進(jìn)展，并初步探討Endophilin在腦血管重構(gòu)中的作用及機(jī)制。

1 分布和結(jié)構(gòu)

1.1 表達(dá)亞型及分布 Endophilin由兩個(gè)家族構(gòu)成，分別是Endophilin A和Endophilin B。Endophilin A又分為3個(gè)亞型，分別是 Endophilin A1，A2，A3，也可寫(xiě)作 SH3p4，SH3p8，SH3p13。Endophilin B也可分為兩個(gè)亞型，分別是Endophilin B1，Endophilin B2，也可寫(xiě)作 SH3GLB1 或 Bif-1，SH3GLB2。Endophilin A1主要分布在腦部，Endophilin A2廣泛分布在各種組織，Endophilin A3則主要分布在腦部和睪丸組織。而Endophilin B1和B2在大多數(shù)組織中都有分布［4］。但 Endophilin的亞細(xì)胞定位并不是一成不變的，在不同的細(xì)胞及細(xì)胞周期中，它的定位也會(huì)有所變化。例如在分裂間期，在造血干細(xì)胞、成纖維細(xì)胞及內(nèi)皮細(xì)胞中，Endophilin A2主要分布在細(xì)胞核;而在神經(jīng)元及破骨細(xì)胞中，Endophilin A2則主要分布在胞質(zhì)［5］。

1.2 結(jié)構(gòu) Endophilin由3個(gè)結(jié)構(gòu)域構(gòu)成，分別是N端的BAR(Bin/Amphiphysin/Rvs)domain，C 端的 SH3 domain，以及中間的可變鉸鏈區(qū)PRD(proline-rich domains)。Endophilin通過(guò)C端的SH3 domain與amphiphysin、synaptojanin、dynamin等內(nèi)吞蛋白的多聚脯氨酸結(jié)構(gòu)域結(jié)合，從而在突觸囊泡內(nèi)吞方面發(fā)揮重大作用［6］。而Endophilin N端的BAR domain在Endophilin二聚化及與膜的結(jié)合，進(jìn)而改變膜的曲率方面發(fā)揮重大作用［7－8］。

2 功能

2.1 內(nèi)吞功能 內(nèi)吞過(guò)程在調(diào)節(jié)膜蛋白亞細(xì)胞定位、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞遷移、神經(jīng)傳導(dǎo)等多方面發(fā)揮重要作用。Endophilin參與了網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞，從早期的內(nèi)陷到晚期的脫殼。生長(zhǎng)因子受體調(diào)控了一系列生物過(guò)程，包括細(xì)胞增殖、分化、遷移等。網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的囊泡內(nèi)吞是細(xì)胞膜組分選擇性細(xì)胞內(nèi)攝的主要途徑，囊泡的內(nèi)吞是一個(gè)協(xié)調(diào)有序的過(guò)程。有研究表明，上皮生長(zhǎng)因子可以通過(guò)許多途徑調(diào)節(jié)細(xì)胞表面內(nèi)化，包括網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞途徑。配體介導(dǎo)的上皮生長(zhǎng)因子受體一旦激活，cb1就與激活的受體結(jié)合，進(jìn)而引起CIN85(cb1-interacting protein of 85 ku)/Endophilin A1復(fù)合體轉(zhuǎn)位，促進(jìn)受體內(nèi)吞。而如果Rho激酶磷酸化Endophilin A1的Thr-14，則會(huì)抑制Endophilin A1與CIN85的結(jié)合，進(jìn)而抑制上皮生長(zhǎng)因子受體的內(nèi)吞［9］。

Focal adhesion kinase(FAK)是一個(gè)胞質(zhì)的絡(luò)氨酸激酶，在整合素介導(dǎo)的信號(hào)通路中發(fā)揮重要作用。已經(jīng)在很多腫瘤中發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)AK的磷酸化水平是增加的。而FAK可以與Endophilin A2的SH3 domain結(jié)合，使得Src磷酸化Endophilin A2的Tyr315位點(diǎn)。Tyr315位點(diǎn)磷酸化會(huì)抑制Endophilin A2與dynamin的結(jié)合，從而抑制MT1-MMP的內(nèi)吞，促進(jìn)ECM(extracellular matrix)的降解［10］。另外，Endophilin II(即 Endophilin A2)也可通過(guò)SH3 domain與BPGAP1富集吡咯氨酸的區(qū)域182-PPPRPPLP-189結(jié)合，引發(fā)EGF介導(dǎo)的受體內(nèi)吞及ERK1/2磷酸化。而如果把Endophilin II的SH3 domain去掉，則會(huì)抑制上述反應(yīng)發(fā)生［11］。

Endophilin A1與Endophilin A2是正性調(diào)節(jié)受體的內(nèi)吞，而Endophilin A3則負(fù)性調(diào)節(jié)網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞。在cos-7細(xì)胞中，Endophilin A3與多巴胺D2受體在嗅覺(jué)神經(jīng)末梢共定位。它可以抑制多巴胺D2受體介導(dǎo)的內(nèi)吞，促進(jìn)細(xì)胞分化。Endophilin A3還可以抑制轉(zhuǎn)鐵蛋白的內(nèi)吞，這種抑制作用與Endophilin A3中間的可變區(qū)密切相關(guān)［12］。

除此之外，在神經(jīng)元，Endophilin II與VGCCs(voltage-gated Ca2+channels)在囊泡胞吞，胞吐方面也發(fā)揮重要作用。VGCCs與Endophilin II形成一個(gè)大分子的復(fù)合體，而這種復(fù)合體的形成是鈣依賴(lài)性的。當(dāng)Ca2+濃度在100～300 nmol時(shí)，Endophilin II是開(kāi)放模式，它的PRD不與SH3 domain結(jié)合，此時(shí)Endophilin II可以與Ca2+通道或dynamin結(jié)合，使得神經(jīng)末梢的胞吞機(jī)制發(fā)揮作用。當(dāng)Ca2+濃度超過(guò)1 μmol時(shí)，Endophilin II呈現(xiàn)關(guān)閉模式。Ca2+與PRD的E264結(jié)合，促使PRD與SH3 domain結(jié)合，這樣阻止了Ca2+通道或dynamin與Endophilin II的結(jié)合，因此復(fù)合體解聚。解聚的Endophilin II、dynamin在突觸囊泡胞吐以后又可以發(fā)揮胞吞作用。因此，VGCCs通過(guò)調(diào)節(jié)Endophilin II的模式，影響 Endophilin II與dynamin的結(jié)合，從而影響了胞吞和胞吐，協(xié)調(diào)了突觸囊泡的回收過(guò)程［13］。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，Endophilin I(即 Endophilin A1)及 Endophilin II與 N-type Ca2+channel C-terminal fragments(NCFs)的結(jié)合都是Ca2+依賴(lài)性的，而Endophilin III(即Endophilin A3)不是。Endophilin I和Endophilin II主要分布在突觸前神經(jīng)末梢，而Endophilin III在突觸前神經(jīng)末梢和突觸后脊有同等的分布，且Endophilin III與dynamin有更強(qiáng)的結(jié)合力。因此，較突觸前神經(jīng)末梢，Endophilin III在突觸后膜發(fā)揮更重要的作用［14］。

2.2 調(diào)節(jié)信號(hào)通路 Endophilin A1的SH3 domain可以與rGLK(rat germinal center kinase-like kinase)的 PPRPPPPR序列結(jié)合。過(guò)表達(dá)全長(zhǎng)的Endophilin I，可以激活rGLK介導(dǎo)的JNK通路。而過(guò)表達(dá)Endophilin I的N端或C端，則會(huì)抑制JNK的激活。有研究表明，將hGLK的調(diào)節(jié)區(qū)域去掉以后，它仍具有完整的催化活性，而喪失了激活JNK的能力。因此，在JNK激活的過(guò)程中，Endophilin A1可能是處于rGLK上游的調(diào)節(jié)蛋白或是rGLK下游的效應(yīng)子［15］。

除此之外，Endophilin AI的SH3 domain可以與β1腎上腺素受體結(jié)合。當(dāng)Endophilin I過(guò)表達(dá)時(shí)，可以減少β1腎上腺素受體與G蛋白的偶聯(lián)，增加異丙腎上腺素介導(dǎo)的內(nèi)吞，從而調(diào)節(jié)G蛋白偶聯(lián)受體通路。G蛋白偶聯(lián)受體腎上腺素受體在心血管活動(dòng)中發(fā)揮重要作用。Endophilin A1對(duì)G蛋白偶聯(lián)受體通路的調(diào)節(jié)證實(shí)了其在心血管系統(tǒng)中的作用。并且，Endophilin還可以與金屬蛋白酶解離素結(jié)合，調(diào)節(jié)其在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)和成熟［16］。

2.3 調(diào)節(jié)凋亡 細(xì)胞增殖與凋亡的相互平衡是維持平滑肌細(xì)胞穩(wěn)態(tài)及血管形態(tài)的一個(gè)重要因素［17］。在正常細(xì)胞，Endophilin B1不與Bax結(jié)合，而當(dāng)細(xì)胞凋亡時(shí)，Endophilin B1與Bax結(jié)合，促進(jìn)線(xiàn)粒體細(xì)胞色素C的釋放。這是因?yàn)锽ax能夠引起Endophilin B1的寡聚化，從而改變細(xì)胞膜單層囊泡的形態(tài)，引起大量脂質(zhì)體囊泡的形成，改變膜的曲率。如果Endophilin B1的C端缺失，Bax就不能引起Endophilin B1的寡聚化。所以Endophilin B1的C端對(duì)于Endophilin B1與Bax的相互作用以及Endophilin B1的寡聚化起著至關(guān)重要的作用［18］。

2.4 調(diào)節(jié)自噬 自噬是面臨環(huán)境改變，胞質(zhì)物質(zhì)發(fā)生降解的一個(gè)過(guò)程。這個(gè)過(guò)程對(duì)于維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)十分重要。已有研究表明，Beclin 1參與了自噬體膜的成核過(guò)程。而Endophilin B1可以通過(guò)UVRAG(ultraviolet irradiation resistantassociated gene)與Beclin1形成復(fù)合體，激活PI3KC3，誘導(dǎo)自噬。當(dāng)處于饑餓狀態(tài)時(shí)，Endophilin B1聚集成點(diǎn)，與LC3，Atg5共定位。而LC3是自噬形成的標(biāo)志，Atg5也是出現(xiàn)在自噬體的形成過(guò)程中。進(jìn)一步還發(fā)現(xiàn)，Endophilin B1與Atg-9共定位，而含有Atg-9的囊泡是自噬體膜形成的來(lái)源，激活的PI3KC3可以促進(jìn)mAtg-9的轉(zhuǎn)位。因此，Endophilin B1調(diào)節(jié)自噬體的形成及自噬過(guò)程［19］。

3 Endophilin與疾病

阿爾采末病又名老年癡呆癥，是一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病。研究發(fā)現(xiàn)，在阿爾采末病中，β淀粉樣蛋白(Aβ)及與β蛋白相連的乙醇脫氫酶(ABAD)表達(dá)增加。而且，二者是阿爾采末病發(fā)生的標(biāo)志。Aβ與ABAD結(jié)合后，會(huì)導(dǎo)致線(xiàn)粒體功能失調(diào)及神經(jīng)元的死亡。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，Endophilin I在阿爾采末病中表達(dá)增加，從而激活c-JNK通路，導(dǎo)致神經(jīng)元死亡。而Endophilin I的表達(dá)水平又會(huì)直接反應(yīng)Aβ與ABAD的相互作用水平。因此，Endophilin I是發(fā)現(xiàn)診斷阿爾采末病的一個(gè)新的分子［20］。

研究還發(fā)現(xiàn)，Endophilin A2是白血病的融合基因。在細(xì)胞周期中，Endophilin A2呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)的亞定位。在前中期，它主要分布在染色體周?chē)?在中期和后期，它分布在紡錘體的兩極;而到了末期，它重新分布于中間體。這種動(dòng)態(tài)的分布也帶來(lái)了相應(yīng)蛋白水平的變化，Endophilin A2在G2/M期表達(dá)水平最高。而且這種動(dòng)態(tài)的亞定位也體現(xiàn)了Endophilin A2在細(xì)胞周期中不同的功能［5］。

此外，Endophilin還可參與調(diào)節(jié)帕金森病，結(jié)腸癌等疾?。?1－23］。盡管如此，Endophilin在機(jī)體組織器官中的功能及與疾病的聯(lián)系仍有待進(jìn)一步的探討和研究。

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