摘要：鈣網(wǎng)蛋白（Calreticulin， CRT）是一種常駐內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)的分子伴侶蛋白，在體內(nèi)的蛋白質(zhì)折疊、Ca2+穩(wěn)定的調(diào)節(jié)器、白血病分化、機體免疫等方面發(fā)揮著重要作用。本文主要討論CRT與分化的關(guān)系及其在多種疾病發(fā)生過程中的作用。

關(guān)鍵詞：鈣網(wǎng)蛋白；分化；白血?。荒[瘤

鈣網(wǎng)蛋白（calreticulin，CRT）作為主要的Ca2+結(jié)合蛋白位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和肌漿網(wǎng)上，參與維持細胞內(nèi)Ca2+的平衡、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)、調(diào)節(jié)白血病細胞分化、腫瘤細胞的凋亡和機體內(nèi)免疫原反應(yīng)等，并與多種人類疾病的發(fā)生、發(fā)展和愈后密切相關(guān)[1]。本文對CRT目前的研究進展作一綜述。

1 CRT的結(jié)構(gòu)及功能

人類CRT基因位于p13.2～p13.3，編碼由417氨基酸構(gòu)成的酸性蛋白。CRT大小為46kD的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)Ca2+結(jié)合蛋白和分子伴侶。目前發(fā)現(xiàn)，CRT存在于除酵母外的所有細胞中[2]。CRT由3個獨特的結(jié)構(gòu)和功能域構(gòu)成：一個球狀的N-結(jié)構(gòu)域、一個擴展的P-域、一個酸性的C-結(jié)構(gòu)域[3]。

2 CRT在體內(nèi)的功能

2.1 ER分子伴侶 在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，新生的未折疊蛋白與分子伴侶和酶相互作用，這些包括BiP/Grp78、CRT、Grp94和硫醇的氧化還原酶PDI和ERp57，均參與產(chǎn)生正確構(gòu)象和功能蛋白質(zhì)的過程[4]。每個分子伴侶和折疊因子都有其自我獨特的機制阻止錯誤折疊的蛋白質(zhì)運送出內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)錯誤折疊的時候，它針對蛋白酶體途徑進行降解，這些錯誤折疊或未折疊蛋白質(zhì)聚集觸發(fā)了一系列信號途徑以控制后續(xù)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激。CRT參與體內(nèi)蛋白質(zhì)合成后的修飾過程，兩個ER管腔酶通過裂解末端葡萄糖殘基起到修飾寡糖的作用。葡萄糖苷酶Ⅰ，一個ER管腔酶，發(fā)揮移除初始葡萄糖殘基的作用，而葡萄糖苷酶Ⅱ裂解兩個進一步的葡萄糖殘基。在葡萄糖苷酶Ⅱ裂解第三個葡萄糖殘基之前，該糖蛋白已被質(zhì)量控制循環(huán)蛋白，如CRT及鈣聯(lián)接蛋白（calnexin）所分辨出來[5]。當(dāng)?shù)鞍妆徽_折疊時，第三個葡萄糖殘基被葡萄糖苷酶Ⅱ移除，進而該蛋白從質(zhì)量控制循環(huán)中釋放，從而運送出內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。然而，那些除去第三葡萄糖殘基的錯誤折疊蛋白被UGGT分辨出來，且該酶能進行重新糖基化反應(yīng)，以創(chuàng)建一個能被CRT或calnexin分辨出的折疊底物。這就導(dǎo)致了那些折疊不完全的糖蛋白仍然存在于CRT/calnexin循環(huán)中，直到其獲得合適的結(jié)構(gòu)并且不再被UGGT所分辨出來[3]。這說明了CRT作為分子伴侶在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)合成中所起到的重要作用，而蛋白質(zhì)的正確折疊，對于機體的正?；顒邮遣豢扇鄙俚?。

2.2 Ca2+穩(wěn)定的調(diào)節(jié)器 Ca2+作為萬能信號分子在影響多種發(fā)育和細胞過程中起到了很重要的作用。大部分細胞內(nèi)Ca2+都儲存在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)擁有許多Ca2+緩沖蛋白，能結(jié)合ER腔內(nèi)Ca2+和參與ER功能的眾多方面。CRT的過表達導(dǎo)致了細胞內(nèi)Ca2+貯存量的增加，然而CRT表達下降的細胞減少ER 上Ca2+存貯的容量并且延緩激動劑介導(dǎo)的Ca2+釋放，從而達到調(diào)節(jié)Ca2+平衡的目的。CRT高表達伴侶和Ca2+緩沖性能的分析為研究蛋白功能提供了重要線索。CRT缺乏的細胞內(nèi)Ca2+穩(wěn)態(tài)受損，但只有適度減少蛋白質(zhì)折疊，增加CRT的表達不會影響蛋白折疊，但是顯著地影響了Ca2+的平衡。這些發(fā)現(xiàn)進一步支持CRT在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中Ca2+緩沖和調(diào)節(jié)Ca2+穩(wěn)定功能比其作為分子伴侶功能重要的觀點[6]。

3 CRT與分化

目前證實，CRT在白血病分化方面扮演了重要角色。在DMSO或全反式維甲酸（ATRA）誘導(dǎo)下，HL-60細胞CRT的含量呈時間依賴性下降。鑒于CRT在分化細胞內(nèi)含量降低和分解代謝降低，誘導(dǎo)HL-60細胞分化是否CRT的生物合成率會發(fā)生改變，用35S蛋氨酸標記新合成CRT的含量，發(fā)現(xiàn)每種藥物都導(dǎo)致標記的CRT含量降低，表明CRT生物合成率的減少，表明髓系細胞的分化過程中CRT水平的降低在很大程度上是由于合成率的下降所致[7]。He等發(fā)現(xiàn)二烯丙基二硫（DADS）可誘導(dǎo)HL-60細胞分化，并運用蛋白質(zhì)組學(xué)分析鑒定差異表達蛋白質(zhì)，顯示鈣網(wǎng)硬蛋白前體表達明顯下調(diào)[8]。CRT缺陷的細胞同野生型或CRT過表達的細胞相比，顯示出了更高的分化潛能。在高脂肪的CRT-/-細胞中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)鈣濃度是降低的，增加內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)鈣的濃度會導(dǎo)致脂肪細胞分化的減少。在缺乏鈣網(wǎng)蛋白的細胞內(nèi)，鈣調(diào)蛋白- Ca2+/鈣調(diào)蛋白依賴蛋白激酶Ⅱ（CaMKⅡ）途徑表達上調(diào)，而抑制CaMKⅡ能減少脂肪細胞分化。CRT是通過負反饋機制來抑制脂肪細胞分化，鈣網(wǎng)蛋白表達最初的上調(diào)是過氧化物酶體增生物激活受體γ（PPARγ）介導(dǎo)的，當(dāng)鈣網(wǎng)蛋白蓄積時，隨后負反饋調(diào)節(jié)PPARγ，脂蛋白脂酶，CEBPα，Ap2的表達[9]。

大腸癌患者中CRT含量遠高于健康對照組，高、中分化腺癌組之間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.057），但與低分化腺癌組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P=0），表明大腸癌細胞存在CRT過表達，且在不同分型中表達不盡相同，而大腸癌的病理分型直接決定了其愈后，故也可認為CRT水平在某種程度上可評價大腸癌患者的愈后[10]。

4 CRT與其他疾病

多巴胺誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)發(fā)生應(yīng)激反應(yīng)（ERS）時，CRT表達上調(diào)，表明CRT上調(diào)相關(guān)的未折疊蛋白反應(yīng)可能在PD的細胞損傷中起負面作用。胃癌細胞中CRT低表達，且其mRNA和蛋白的表達與胃癌細胞的分化程度呈負相關(guān)趨勢[11，12]。CRT在食管癌和肺癌表達的水平均明顯升高；泌尿系統(tǒng)腫瘤CRT的表達量也增加，下調(diào)CRT的表達可抑制膀胱癌細胞的生長和轉(zhuǎn)移能力。胰腺癌組織CRT表達量顯著高于癌旁組織，且血清中檢測到CRT的高水平[13]。CRT在血清和滑膜組織中均高表達，表明CRT可能參與RA的關(guān)節(jié)炎癥反應(yīng)等病理過程，對診斷RA有指導(dǎo)意義[14]。CRT表達量的改變可影響細胞內(nèi)Ca2+ 穩(wěn)態(tài)，其在胚胎發(fā)育過程中峰度的變化以及CRT基因敲除可損傷心臟發(fā)育而導(dǎo)致胚胎死亡，表明CRT在心臟發(fā)育過程中的重要作用[15]。

5展望

白血病發(fā)病率越來越高，人們從研究化療轉(zhuǎn)到誘導(dǎo)分化的方向上來，而在研究白血病的發(fā)病機制時，發(fā)現(xiàn)CRT具有重要意義，其不僅在白血病患者中存在異常表達，而且在腫瘤的發(fā)生，機體免疫等方面也具有重要的作用。目前，對于CRT及其在白血病發(fā)病過程中是通過哪些途徑發(fā)揮作用的還不清楚，這將成為目前乃至以后研究的重點。

參考文獻：

[1]徐菲菲，劉秀華.鈣網(wǎng)蛋白的生理及病理生理作用[J].生理科學(xué)進展，2006，37（3）：216-220.

[2]吳紅艷，王艷林.鈣網(wǎng)蛋白與腫瘤免疫[J].生命科學(xué)，2011，23（10）：1009-1013.

[3]Michalak M， Groenendyk J， Szabo E， et al. Calreticulin， a multi-process calcium-buffering chaperone of the endoplasmic reticulum[J]. Biochem J， 2009，417（3）：651-66.

[4]Bedard K， Szabo E， Michalak M， Opas M. Cellular functions of endoplasmic reticulum chaperones calreticulin， calnexin， and ERp57[J]. Int Rev Cytol，2005，245：91-121.

[5]Hebert DN， Molinari M. In and out of the ER： protein folding， quality control， degradation， and related human diseases[J]. Physiol Rev，2007，87（4）：1377-1408.

[6]Molinari M， Eriksson KK， Calanca V， et al. Contrasting functions of calreticulin and calnexin in glycoprotein folding and ER quality control[J]. Mol Cell.2004，13（1）：125-135.

[7]Clark RA， Li SL， Pearson DW， et al. Regulation of calreticulin expression during induction of differentiation in human myeloid cells. Evidence for remodeling of the endoplasmic reticulum[J]. J Biol Chem，2002，277（35）：32369-32378.

[8]何潔，萬煒，譚暉，等.DADS誘導(dǎo)HL-60細胞分化的相關(guān)蛋白[J].南華大學(xué)學(xué)報·醫(yī)學(xué)報，2006，34（4）：487-489.

[9]Szabo E， Qiu Y， Baksh S， et al. Calreticulin inhibits commitment to adipocyte differentiation[J]. J Cell Biol，2008， 182（1）：103-116.

[10]徐志峰，王劍平，蔡紹環(huán)，等.鈣網(wǎng)蛋白在不同病理分型大腸癌患者中的表達分析[J].現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學(xué)，2013，21（6）：1283-1285.

[11]Dukes AA， Van Laar VS， Cascio M，et al. Changes in endoplasmic reticulum stress proteins and aldolase A in cells exposed to dopamine[J]. J Neurochem，2008， 106（1）：333-346.

[12]黃紅麗，沈波，杜艷蕾，等.鈣網(wǎng)蛋白在胃癌細胞株中的表達及意義[J].廣東醫(yī)學(xué)雜志，2012，33（18）：2734-2736.

[13]徐志峰，王劍平，王明元，等.胰腺癌自身免疫中鈣網(wǎng)蛋白的表達[J].胃腸病學(xué)和肝病學(xué)雜志，2008，17（9）：709-710.

[14]王毅超，魏蔚，倪敏，等.鈣網(wǎng)蛋白在類風(fēng)濕炎患者體內(nèi)表達的研究[C].中華醫(yī)學(xué)會第七次全國中青年檢驗醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會議會議論文集.2012，5，3.

[15]袁慧萍，黎健.CRT在調(diào)控Ca2+穩(wěn)態(tài)中的作用及其在心臟發(fā)育和病理學(xué)中的意義[J].醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)雜志，2008，5（1）：47-49.

編輯/申磊