高秀鳳
摘要:細(xì)胞S期激酶相關(guān)蛋白2(S-phaseassociatedkinaseprotein2,Skp2)是新近認(rèn)識(shí)的細(xì)胞周期調(diào)控的蛋白之一。Skp2作為腫瘤基因治療的新的靶點(diǎn),抑制其表達(dá)能有效的控制腫瘤的發(fā)展,提高患者的預(yù)后,現(xiàn)就Skp2的結(jié)構(gòu)、功能和與腫瘤的相關(guān)性進(jìn)行綜述
關(guān)鍵詞:Skp2;惡性腫瘤;標(biāo)志物;靶向治療
【中圖分類號(hào)】R730.4?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A?【文章編號(hào)】1673-9026(2021)13-01
1Skp2的介紹
1.1Skp2家族概述
蛋白質(zhì)降解是細(xì)胞以響應(yīng)各種細(xì)胞外刺激進(jìn)行快速循環(huán)氨基酸的必要環(huán)節(jié),是蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)的重要組成部分。而UPS是管理蛋白質(zhì)降解的最關(guān)鍵的翻譯后修飾機(jī)制。功能性UPS維持蛋白質(zhì)的動(dòng)態(tài)平衡是通過(guò)其蛋白水解功能來(lái)消除錯(cuò)誤折疊的蛋白,從而參與調(diào)控細(xì)胞周期以及凋亡等進(jìn)程。非蛋白酶體泛素信號(hào)同樣參與多種機(jī)體功能,如DNA修復(fù)、自噬、代謝調(diào)節(jié)、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和免疫反應(yīng)等過(guò)程。值得注意的是,UPS功能發(fā)生紊亂時(shí)可能導(dǎo)致嚴(yán)重的疾病,如癌癥以及神經(jīng)退行性疾病。本質(zhì)上,蛋白質(zhì)的降解受到兩個(gè)過(guò)程的嚴(yán)格調(diào)控:泛素部分與靶標(biāo)底物的結(jié)合以及26S蛋白酶體中泛素標(biāo)記蛋白的蛋白水解。泛素部分與其靶標(biāo)的共價(jià)連接需要幾個(gè)關(guān)鍵成分,包括泛素、ATP、泛素激活酶(E1)、泛素結(jié)合酶(E2)和泛素蛋白連接酶(E3)。其具體過(guò)程為在ATP存在的情況下,小的泛素蛋白附著在E1酶上,隨后泛素轉(zhuǎn)移到E2酶上,E3通過(guò)招募E2泛素和底物蛋白,從而將E2上泛素轉(zhuǎn)移到底物上,所形成的多泛素化底物蛋白被26S蛋白酶體識(shí)別并降解成小肽。與E1和E2酶相比,E3連接酶受到了更多的關(guān)注,因?yàn)镋3連接酶的高度變異性在決定底物的特異性方面起著至關(guān)重要的作用。
1.2Skp2結(jié)構(gòu)及下游靶標(biāo)
Skp2是E3泛素連接酶SCF復(fù)合體的組成元件之一。SCF復(fù)合體包含4個(gè)主要單位,分別是S期激酶相關(guān)蛋白1(Skp1)、支架蛋白cullin-1、環(huán)指蛋白1和多種F-box蛋白。Skp2屬于F-box蛋白的FBXWs亞類,是于1995年鑒定細(xì)胞進(jìn)入S期所必需的激酶復(fù)合物時(shí)被首次克隆的一個(gè)與細(xì)胞周期調(diào)控密切相關(guān)的基因。其定位于人5號(hào)染色體斷臂,由436個(gè)氨基酸組成的蛋白質(zhì)主要定位于細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)中。Skp2由與Skp1羧端相連的F-box序列、“連接子(linker)”序列、C-末端及10個(gè)富含亮氨酸重復(fù)序列結(jié)構(gòu)域組成,LRR通過(guò)緊密排列所形成的結(jié)構(gòu)域與F-box序列相連,從而在底物識(shí)別中起重要作用。Skp2底物種類繁多,最初被發(fā)現(xiàn)能夠誘導(dǎo)K48連接的泛素化,導(dǎo)致蛋白酶體介導(dǎo)的標(biāo)記底物的蛋白水解。
1.3Skp2功能介紹
Skp2廣泛表達(dá)于心、腎、肝、肺、卵巢等各種人體組織中。由于其廣泛的組織分布和底物識(shí)別,Skp2能夠調(diào)控多種細(xì)胞過(guò)程。
Skp2對(duì)細(xì)胞周期的嚴(yán)格調(diào)控是通過(guò)在細(xì)胞周期的不同階段協(xié)調(diào)周期蛋白依賴性激酶與細(xì)胞周期依賴性激酶抑制蛋白的激活或失活來(lái)實(shí)現(xiàn)的。CKI通過(guò)與周期相關(guān)蛋白cyclin、CDK或者cyclin-CDK復(fù)合物結(jié)合從而干預(yù)細(xì)胞進(jìn)程,抑制細(xì)胞異常增殖,其關(guān)鍵的細(xì)胞周期調(diào)節(jié)因子有p27與p21。提示Skp2可能通過(guò)多種機(jī)制調(diào)控細(xì)胞周期進(jìn)程。研究表明,Skp2的表達(dá)在很大程度上能夠保護(hù)細(xì)胞免受衰老,Skp2缺失引起的衰老反應(yīng)主要依賴于細(xì)胞周期抑制因子p21和p27以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激蛋白激活轉(zhuǎn)錄因子4的積累。
2Skp2的靶向干預(yù)
目前對(duì)于Skp2表達(dá)的干預(yù)主要有3種形式。第一種靶向Skp2表達(dá),如PPAR-γ(peroxisomeproliferators-activatedreceptor-γ)作為Skp2表達(dá)的關(guān)鍵負(fù)調(diào)控因子,給予PPAR-γ可顯著抑制PDGF-AA誘導(dǎo)的腎成纖維細(xì)胞增殖,這種作用與抑制Skp2表達(dá)有關(guān)。第二種靶向Skp2-SCF復(fù)合體,科研人員針對(duì)Skp2-SCF復(fù)合物的新型抑制劑研究已經(jīng)做了很多努力。阻斷Skp1-Skp2的相互作用是抑制Skp2-SCF復(fù)合體E3連接酶活性的最有吸引力的策略,對(duì)其阻斷會(huì)導(dǎo)致Skp2的多個(gè)底物如p27和Akt泛素化的取消,如compound25。第三種為靶向Cks1(Skp2-cyclinkinasesubunit1)相互作用,因?yàn)镃ks1是SCF-Skp2泛素連接酶靶向p27的重要輔助因子,所以其他研究集中在通過(guò)阻斷Skp2-Cks1相互作用或取消Skp2-p27關(guān)聯(lián)來(lái)特異性阻斷Skp2介導(dǎo)的p27泛素化。不斷努力開發(fā)有效的Skp2抑制劑,并使其具有良好的藥物代謝和藥代動(dòng)力學(xué)特性,將有助于為臨床治療多種疾病尤其是纖維化疾病提供新的方向。
3惡性腫瘤防治
目前腫瘤研究的主流認(rèn)為,惡性腫瘤的發(fā)生是由體細(xì)胞突變引起的,隨著年齡的增長(zhǎng),體細(xì)胞突變的積累增多。目前發(fā)現(xiàn)的所有實(shí)體瘤都可以檢測(cè)到基因突變,即所謂的驅(qū)動(dòng)基因突變。根據(jù)這一理論,近20年來(lái)衍生出一種非常重要的惡性腫瘤治療方法,那就是靶向藥物治療。靶向治療主要是針對(duì)惡性腫瘤的特定突變?cè)O(shè)計(jì)藥物。靶向藥物是惡性腫瘤治療的重大進(jìn)展。然而,到目前為止,幾乎所有的靶向治療最終都會(huì)產(chǎn)生耐藥性。
4結(jié)論
Skp2是多種惡性腫瘤的潛在藥物靶點(diǎn)。它高度表達(dá)并調(diào)節(jié)疾病的發(fā)生和發(fā)展。充分了解Skp2的功能可能對(duì)該疾病的發(fā)病機(jī)制產(chǎn)生關(guān)鍵影響,并為其臨床治療提供新的策略。
參考文獻(xiàn):
[1]劉宏飛,陳春悠,陸?zhàn)〇|.MCM7、SKP2和P27蛋白在甲狀腺乳頭狀癌中的表達(dá)及其臨床意義[J].華北理工大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2017,(4).
[2]劉岳,李彩麗,曲新國(guó),等.S期激酶相關(guān)蛋白2基因沉默對(duì)人腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞U251生物學(xué)特性的影響[J].中華實(shí)驗(yàn)外科雜志,2017,(8).