蛋白酪氨酸磷酸酶调控机制的研究进展

蛋白酪氨酸磷酸酶(protein tyrosine phosphatases,PTPs)是真核细胞中参与磷酸化水平调节和信号转导的重要催化酶。PTPs的调控异常与肿瘤等众多疾病的发生有关。多种调控机制参与对PTPs功能和活性的调节,包括蛋白质磷酸化、蛋白质水解、小类泛素化修饰等等。对体内PTPs调控机制进行深入研究有助于为这些疾病的基因治疗提供更多有效靶标。现就PTPs的调控机制展开综述。     

蛋白组氨酸磷酸酶研究进展

主要概括磷酸酶的种类,原核细胞磷酸组氨酸生物功能及调控,哺乳动物组氨酸残基磷酸化、去磷酸化,以及组氨酸磷酸酶及其底物的最新研究进展. 信号转导在生长发育及细胞功能中起极其重要的作用. 无论在原核还是真核细胞,蛋白质磷酸化是细胞内信号转导的关键机制. 研究最多的可逆的真核蛋白磷酸化,主要发生在含有羟基的丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸残基上. 不同的激酶和磷酸酶受不同机制的调节,而调节过程中出现的差异是人类很多疾病的潜在基础. 与大量有关羟基磷酸化氨基酸的报道相比,有关氨基磷酸化氨基酸的报道甚少. 据估计,自然界中存在的磷酸组氨酸比磷酸酪氨酸多10 ~ 100倍,但不如磷酸丝氨酸丰富. 虽然对脊椎动物蛋白质中存在磷酸组氨酸的认识可以追溯到20世纪60年代初, 但由于研究手段的限制,至今对脊椎动物蛋白组氨酸激酶及组氨酸磷酸酶的结构及功能知之甚少. 但是,近几年的研究有突破性的发现,克隆和重组表达哺乳动物组氨酸磷酸酶为研究氨基磷酸化氨基酸的生物功能翻开新的一章.     

蛋白酪氨酸磷酸酶-PEST在生理调节及相关疾病中的作用

蛋白质分子中酪氨酸残基可逆性的磷酸化是细胞内信号分子传导的基本方式。两类作用相反的酶参与磷酸化的调节:蛋白酪氨酸激酶(protein tyrosinekinase,PTK)和蛋白酪氨酸磷酸酶(protein tyrosine phosphatase,PTP)。含脯氨酸-谷氨酸-丝氨酸-苏氨酸(P-E-S-T)结构域的蛋白酪氨酸磷酸酶(PTP-PEST)属于非受体型酪氨酸磷酸酶类,其本身能与多种蛋白质相互作用,并在细胞迁移、免疫细胞活化和胚胎发育等生理过程中发挥重要作用。本文对PTP-PEST的结构特点、生理功效、介导的信号传导途径和近年来PTP-PEST在疾病中的作用作一综述。     

蛋白酪氨酸磷酸酶SHP-2与疾病的相关性研究进展

蛋白酪氨酸磷酸酶家族由130多种蛋白酪氨酸磷酸酶组成,它们和蛋白质酪氨酸激酶家族一起调控蛋白质中酪氨酸残基的磷酸化以及去磷酸化的动态平衡,它们的活性直接决定细胞内蛋白质的磷酸化水平的高低。SHP-2是蛋白酪氨酸磷酸酶家族的一员,在各种细胞和组织中均有广泛的表达,参与多个信号传导通路,介导细胞的生长、分化、迁移、粘附及凋亡等。SHP-2的表达异常会导致多种疾病的产生,但是相关综述较少,同时未见文献报道其在胶质瘤中的作用,因此本文简要介绍SHP-2的结构、功能、信号传导,并阐述了SHP-2与常见疾病的关系。     

蛋白酪氨酸磷酸酶家族及其生理作用

蛋白酪氨酸磷酸酶（protein tyrosine phosphatase,PTP）催化蛋白质分子中特定位点的磷酸化酪氨酸残基脱磷酸,以＂瀑布式的级联反应＂方式与其他蛋白磷酸酶在细胞内构成调控网络,与蛋白酪氨酸激酶（protein tyrosine kinase,PTK）的作用相反,共同凋节细胞信号转导,在细胞生长、分化、引导有丝分裂、T细胞活化等生理过程中起着重要的作用,尤其在控制细胞磷酸化酪氨酸水平上,蛋白酪氨酸磷酸酶起着高度特异性的积极作用,占据了生导地位.蛋白酪氨酸磷酸酶在人类基因组中主要由90个基因表达,分为4个家族.其催化位点的构象决定了它对可逆的氧化敏感.     

蛋白质酪氨酸脱磷酸化和信号传导

蛋白质酪氨酸磷酸酶(PTPP)能特异地催化蛋白质酪氨酸残基的脱磷酸化反应.它是一个由很多结构相关的酶组成的家族.比较氨基酸的序列发现 PTPP-1B和跨膜蛋白 CD45 的胞内区有结构相似性.现已证明 CD45 确实具有内在 PTPP活性.通过研究 CD45 在淋巴 T 细胞中的功能,揭示了一个新的信号传导机制.蛋白质酪氨酸残基的脱磷酸化在这一信号传导途径中起着关键性作用.     

蛋白质酪氨酸磷酸酶1B（PTP1B）与2型糖尿病及肥胖的关系

蛋白质酪氨酸磷酸酶1B（PTP1B）是一种在体内广泛表达的胞内蛋白质酪氨酸磷酸酶,在调节胰岛素敏感性和能量代谢的过程中起着重要作用。通过抑制PTP1B可增加胰岛素和瘦蛋白（leptin）的活性, 为寻找2型糖尿病、肥胖的治疗提供了光明前景。     

抑癌基因PTEN及其在肿瘤中的突变失活

正常细胞和肿瘤细胞的蛋白质磷酸化及去磷酸化研究一直引人注目。研究表明,细胞内蛋白质酪氨酸磷酸化水平受蛋白质酪氨酸激酶和蛋白质酪氨酸磷酸酶动态调控。多种癌基因的表达产物具有蛋白质酪氨酸激酶活性并参与肿瘤形成进程,提示蛋白质磷酸酪氨酸磷酸酶可能抑制肿瘤形...     

过氧亚硝酸根与细胞信号转导

生物系统中产生的过氧亚硝酸根(peroxynitrite,ONOO-)具有强氧化性,能够损伤多种生物大分子,产生细胞毒性。细胞通过激活信号通路产生应激反应,其中包括蛋白质酪氨酸激酶(PTK)依赖的多种路径,而ONOO-通过硝化或氧化作用调节酪氨酸的磷酸化。酪氨酸残基的硝化能直接影响酪氨酸的磷酸化,而磷酸酶的氧化将导致酪氨酸磷酸化/去磷酸化平衡的改变,ONOO-激活细胞信号转导通路的作用机制对认识其生理病理功能具有重要意义。     

Pyk2介导的细胞信号通路

酪氨酸蛋白激酶在细胞信号传递过程中起重要作用,由酪氨酸蛋白磷酸酶和酪氨酸蛋白激酶协同控制的酪氨酸的磷酸化是细胞生长、分化、凋亡、黏附和迁移等生理过程的重要调节机制。酪氨酸蛋白激酶Pyk2是黏着斑激酶家族成员,能被包括整合素在内的多种细胞外信号激活,参与多条信号通路的传递,在细胞信号转导过程中发挥重要作用。