轉(zhuǎn)化生長因子β(transformation growth factor-beta, TGF-β)是一類結(jié)構(gòu)上相關(guān)的細胞因子大家族，包括TGF-β、Activin、Nodal、骨形成蛋白(bone morphogenicproteins, BMPs)和Myostatin等。TGF-β在早期胚胎發(fā)育和組織穩(wěn)態(tài)的維持過程中起著非常重要的作用。其信號轉(zhuǎn)導(dǎo)起始于TGF-β配體與細胞膜表面I型和II型受體的結(jié)合，然后位于I型受體胞內(nèi)段的絲氨酸/蘇氨酸激酶區(qū)域可以進一步磷酸化Smad蛋白，使其在核內(nèi)聚集并調(diào)控下游靶基因的表達。在不同微環(huán)境中，TGF-β信號強度受到嚴格的調(diào)控，而信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的失調(diào)與包括腫瘤和組織纖維化在內(nèi)的多種疾病的發(fā)生有關(guān)。 PICK1(Protein that interacts with C kinase1)蛋白在神經(jīng)系統(tǒng)中的研究較為深入，其經(jīng)典功能是調(diào)控突觸中AMPA受體的內(nèi)吞和運輸。PICK1蛋白在包括心臟，肺，肝和腎臟在內(nèi)的多種器官中存在廣泛的表達，但其在神經(jīng)系統(tǒng)之外的功能還未被很好的描述，在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及相關(guān)疾病發(fā)生中的潛在作用也尚未可知。 本論文發(fā)現(xiàn)，過量表達PICK1蛋白能夠在多種細胞內(nèi)廣泛的抑制TGF-β信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。敲除Pick1基因能夠有效的延長TGF-β I型受體（TβRI）的半衰期，并促進小鼠胚胎成纖維細胞對TGF-β刺激的響應(yīng)。生物化學(xué)研究結(jié)果顯示，PICK1蛋白是通過促進TβRI經(jīng)蛋白酶體和溶酶體的降解來抑制TGF-β信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的。PICK1可通過其PDZ結(jié)構(gòu)域直接結(jié)合TβRI的C末端，并作為腳手架蛋白加強TβRI和窖蛋白（caveolin-1）的相互作用，從而加強TβRI的脂筏/胞膜窖定位。我們進一步發(fā)現(xiàn)PICK1能夠促進TβRI經(jīng)窖蛋白介導(dǎo)的方式內(nèi)吞，增加受體的泛素化及后續(xù)降解，從而抑制TGF-β信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。最后，我們在人類乳腺癌樣本中觀察到PICK1的蛋白表達水平與TβRI的蛋白水平及Smad2的磷酸化水平呈顯著的負相關(guān)，提示PICK1可能通過抑制TGF-β信號影響乳腺癌的發(fā)展進程。這些結(jié)果顯示，PICK1蛋白可作為TGF-β信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的重要負調(diào)控因子在神經(jīng)系統(tǒng)之外發(fā)揮功能。我們的研究不但建立起PICK1蛋白與TGF-β信號通路的聯(lián)系，還為深入理解PICK1的生理和病理功能，尤其是其對癌癥發(fā)展的影響，提供了新的曙光。
【學(xué)位單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2013
【中圖分類】：R3416
【部分圖文】：

圖 1.1 TGF-β 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路[13]TGF-β 配體首先與 II 型受體結(jié)合，活化后的 II 型受體會招募并磷酸化 I 型受體，被磷酸化激活的 I 型受體又可進一步自身磷酸化并磷酸化下游的 R-Smad 蛋白，而磷酸化的 R-Smad可以招募并與 Co-Smad(Smad4)結(jié)合，二者形成一個轉(zhuǎn)錄復(fù)合體，一起轉(zhuǎn)移到核內(nèi)調(diào)控TGF-β 靶基因的表達。1.3.1.1 TGF-β 超家族成員在人體組織和器官中, TGF-β超家族至少擁有32個成員[12,14]，其中主要包括3個TGF-β成員，5個Activin成員和多于8個骨形成蛋白（Bone morphogenetic proteins，BMPs）成員。雖然TGF-β超家族中的不同成員具有功能上的差異性，在體內(nèi)的分布也不盡相同，但是它們的序列具有一定的相似性，蛋白結(jié)構(gòu)也較為類似[12,15]。TGF-β和BMPs是TGF-β超家族成員中研究最為詳盡、透徹的代表性成員。1.3.1.2 TGF-β 受體與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

圖 1.2 TGF-β 信號通路受體結(jié)構(gòu)示意圖[16]RI 和 TβRII 都是單次跨膜的絲氨酸/蘇氨酸激酶型受體，包含胞外段的配體結(jié)合區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)段的激酶區(qū)。其中 TβRI 上還存在 GS 結(jié)構(gòu)域和 L45 環(huán)，GS 結(jié)構(gòu)域能響RII 的磷酸化并導(dǎo)致 TβRI 的激活，而 L45 環(huán)決定 TβRI 與 R-Smad 蛋白匹配的特異TGF-β和BMPs在配體結(jié)合受體的方式上有所不同[17]。TGF-β配體不能直接I型受體，其與II型受體有很強的親和力，當(dāng)二聚化的配體結(jié)合兩個II型受體蛋子后，能進一步招募兩個I型受體蛋白分子，形成配體-受體復(fù)合體。與此存在的是，BMP配體能夠直接結(jié)合I型受體，其與II型受體的親和力較弱，當(dāng)配體受體結(jié)合后，才能進一步募集II型受體形成穩(wěn)定的配體-受體復(fù)合體。近年來究發(fā)現(xiàn)，配體的種類要遠多于受體的種類，為適應(yīng)配體的多樣性和選擇性，體與II型受體間需要多種不同的搭配方式。

1.3.1.3 Smad 蛋白對信號的傳遞Smad 蛋白是 TGF-β 超家族信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中最為關(guān)鍵的因子，它們既能響應(yīng)上游配體-受體復(fù)合物帶來的外界刺激，又能作為核心轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控下游 TGF-β 靶基因的表達[12,18]。Smad 蛋白有 8 種，根據(jù)結(jié)構(gòu)和功能，可分為 R-Smads，Smad4 和 I-Smads三種類型，其中 R-Smads 和 Smad4 都具有 N 端的 MH1 和 C 端的 MH2 兩個保守的結(jié)構(gòu)域，在 MH1 和 MH2 結(jié)構(gòu)域之間，還存在一個連接區(qū)域（圖 1.3）。MH2 結(jié)構(gòu)域的主要功能是能夠結(jié)合上游受體，并介導(dǎo) Smads 異源復(fù)合體的形成；而 MH1結(jié)構(gòu)域主要負責(zé)入核轉(zhuǎn)運，結(jié)合 DNA 和拮抗 MH2 結(jié)構(gòu)域的功能。
【共引文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉曉麗;蔡東聯(lián);贊登;袁靜玨;鄭慧;;酵母多糖對S_(180)荷瘤小鼠抗氧化作用和免疫機能的影響[J];氨基酸和生物資源;2009年04期

2 ;Effect of CD86 blockage on the expressions of TGF-β1,MMP-9,TIMP-3 and PAI-1 proteins and outcome of pregnancy in murine abortion-prone model[J];Journal of Microbiology and Immunology;2006年02期

3 李真,林桂蘭,成婭;妊高征胎盤組織中TGF-β1變化的臨床意義[J];重慶醫(yī)學(xué);2004年06期

4 黃妙毅;戚好文;;丙酸氟替卡松對哮喘小鼠氣道重塑及TGF-β_1表達的影響[J];第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報;2007年12期

5 程曉華;鄧冠紅;黃瓊;羅剛;;Smad4蛋白在口腔扁平苔蘚發(fā)病中的作用[J];廣東醫(yī)學(xué);2008年12期

6 王越,楊靜;轉(zhuǎn)化生長因子β與妊娠[J];國外醫(yī)學(xué).婦產(chǎn)科學(xué)分冊;2003年04期

7 徐娟;周明;張玉泉;;死亡相關(guān)蛋白激酶與婦科腫瘤的研究進展[J];國外醫(yī)學(xué)(婦產(chǎn)科學(xué)分冊);2007年03期

8 宋仕玲;TGF-β及Smad與肝纖維化[J];國外醫(yī)學(xué)(消化系疾病分冊);2003年04期

9 馮望德;伍嬌嬌;;上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化與宮頸癌的研究進展[J];安徽醫(yī)學(xué);2013年07期

10 史翠平;張宏艷;;TGFBR2基因多態(tài)性與川崎病和冠狀動脈損傷相關(guān)性的研究[J];中國當(dāng)代兒科雜志;2013年09期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 謝宇峰;超微益氣軟皮湯治療系統(tǒng)性硬皮病的臨床與實驗研究[D];湖南中醫(yī)藥大學(xué);2010年

2 張麗;射干麻黃湯對慢性哮喘小鼠氣道炎癥和氣道重塑的影響[D];黑龍江中醫(yī)藥大學(xué);2010年

3 田金娜;活血定喘湯對哮喘小鼠氣道重塑的實驗研究[D];成都中醫(yī)藥大學(xué);2010年

4 閆曦;間充質(zhì)干細胞用于實體組織治療的潛在機制分析及在肺照射損傷模型中的應(yīng)用[D];北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院;2011年

5 管瑩;與HSV-1 UL31相互作用的宿主蛋白TMEM140生物學(xué)功能研究[D];北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院;2011年

6 鄧凡;Wnt信號通路中AXIN1上調(diào)蛋白AXUD1的克隆表達及其功能 研究[D];中國人民解放軍第一軍醫(yī)大學(xué);2003年

7 史業(yè)輝;表達可溶性TGF-βRⅡ胞外區(qū)和RANTES基因的腺病毒載體構(gòu)建以及聯(lián)合用于腫瘤治療的實驗研究[D];天津醫(yī)科大學(xué);2004年

8 苗竹林;卵母細胞、GDF-9及TGF-β_1在大鼠PCOS中的局部作用[D];暨南大學(xué);2005年

9 秦鑫;汽化吸入全氟化碳對行機械通氣肺損傷小豬肺外臟器的保護作用[D];中國人民解放軍軍醫(yī)進修學(xué)院;2006年

10 高慶華;抗纖Ⅰ號復(fù)方中藥抗實驗性大鼠肝纖維化作用及其分子機制研究[D];河北醫(yī)科大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 孫慧霞;不同促排卵方案PCOS患者血清及卵泡液中SCF、TGF-β1水平與PCOS發(fā)病及妊娠結(jié)局的關(guān)系[D];鄭州大學(xué);2010年

2 孔建新;射干麻黃湯對哮喘小鼠氣道重塑及TGF-β1表達的影響[D];黑龍江中醫(yī)藥大學(xué);2010年

3 安婧;多囊卵巢綜合征大鼠卵巢局部調(diào)節(jié)因子的表達及二甲雙胍對其影響的研究[D];山西醫(yī)科大學(xué);2011年

4 王世美;TGF-β1及靶向Smad3基因shRNA慢病毒對大鼠肝細胞系BRL-3A增殖的作用[D];山西醫(yī)科大學(xué);2011年

5 徐碩;TGF-β1在不同級別宮頸脫落細胞中的表達及意義[D];山西醫(yī)科大學(xué);2011年

6 沈需;ADSCs對人膽管瘢痕成纖維細胞TGF-β/smad信號通路的作用及機制[D];昆明醫(yī)學(xué)院;2011年

7 梁菲菲;CytoTrap細胞質(zhì)酵母雙雜交篩選與2447nt-489nt乙型肝炎病毒剪接特異蛋白相結(jié)合的肝細胞蛋白[D];福建醫(yī)科大學(xué);2011年

8 馬潔;通脈大生片對腎虛排卵障礙型不孕大鼠的促性腺激素受體和卵巢局部因子的研究[D];成都中醫(yī)藥大學(xué);2011年

9 詹迪迪;玉屏風(fēng)多糖對TGF-β1誘導(dǎo)的肝星狀細胞增殖的作用及與Smads通路的關(guān)系[D];安徽醫(yī)科大學(xué);2011年

10 許維;Smad7在肝內(nèi)膽管細胞癌中的表達及臨床意義[D];華中科技大學(xué);2010年

本文編號：2860159