翟景波， 高 巍, 王秋波, 呂昌龍*

(1.內(nèi)蒙古民族大學(xué) 布魯氏菌病研究所，內(nèi)蒙古 通遼 028000；2.中國(guó)醫(yī)科大學(xué) 免疫學(xué)教研室，遼寧 沈陽(yáng) 110122)

RNA傳感器蛋白催化酶PKR研究新進(jìn)展

翟景波1,2， 高 巍1, 王秋波2, 呂昌龍1,2*

(1.內(nèi)蒙古民族大學(xué) 布魯氏菌病研究所，內(nèi)蒙古 通遼 028000；2.中國(guó)醫(yī)科大學(xué) 免疫學(xué)教研室，遼寧 沈陽(yáng) 110122)

PKR(Protein Kinase Double-Stranded RNA-Dependent)是絲氨酸-蘇氨酸催化酶，細(xì)胞漿中重要的RNA傳感器(RNA sensor)，能自身磷酸化，也可使真核細(xì)胞初始化因子2亞單位(subunit of eukaryotic initiation factor 2, eIF-2α)磷酸化。PKR結(jié)合病毒dsRNA通過(guò)激活PKR/eIF-2α信號(hào)通路，抑制病毒基因的翻譯，降低病毒蛋白合成，有效減少病毒復(fù)制。PKR還可通過(guò)激活I(lǐng)κB(inhibitor of NF-κB)/轉(zhuǎn)導(dǎo)核因子(NF-κB, nuclear factor κB)信號(hào)通路抑制病毒的轉(zhuǎn)錄。PKR與腫瘤的發(fā)生具有相關(guān)性，能作為治療癌癥的靶點(diǎn)。本文主要綜述PKR的分子生物學(xué)性質(zhì)、PKR分子的活化、PKR 對(duì)IFN轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后的調(diào)節(jié)、PKR的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、PKR對(duì)非病毒病原體感染的調(diào)節(jié)、PKR對(duì)腫瘤細(xì)胞的調(diào)節(jié)等方面的最新進(jìn)展。

RNA傳感器；蛋白催化酶PKR；PKR/eIF-2α信號(hào)通路；癌癥治療靶點(diǎn)

PKR(Protein Kinase Double-Stranded RNA-Dependent)為雙鏈RNA依賴(lài)性蛋白催化酶，也稱(chēng)IFN誘導(dǎo)型蛋白催化酶(Protein Kinase regulated by dsRNA)，是主要存在于胞漿內(nèi)并于多種細(xì)胞中廣泛表達(dá)的絲氨酸-蘇氨酸位點(diǎn)磷酸化催化酶，在哺乳動(dòng)物細(xì)胞胞漿中通常以非活性單體形式存在且表達(dá)量很低[1-3]。在研究干擾素誘導(dǎo)細(xì)胞抗病毒防御機(jī)制時(shí)發(fā)現(xiàn)PKR在抗病毒方面起重要作用。PKR與腫瘤的生成具有相關(guān)性，能作為治療癌癥的靶點(diǎn)。本文僅就PKR的分子生物學(xué)性質(zhì)、PKR分子的活化、PKR 對(duì)IFN轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后的調(diào)節(jié)、PKR的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、PKR對(duì)非病毒病原體感染的調(diào)節(jié)、PKR對(duì)腫瘤細(xì)胞的調(diào)節(jié)及PKR的研究展望等方面的最新進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 PKR的一般介紹

1.1 PKR的分子生物學(xué)性質(zhì)

PKR編碼基因?yàn)閱位?，分別位于人染色體2p21-22和小鼠染色體17E2。人PKR基因包含17個(gè)外顯子，小鼠為16個(gè)。PKR啟動(dòng)子包含兩個(gè)重要基序：一是控制PKR基本表達(dá)的催化酶保守序列(kinase conserved sequence，KCS)；二是增加PKR表達(dá)的干擾素刺激反應(yīng)元件(interferon-stimulated response element, ISRE)序列，該序列被干擾素刺激基因因子3(interferon-stimulated gene factor3, ISGF3)轉(zhuǎn)錄復(fù)合物占據(jù)[4]。人PKR含有551個(gè)氨基酸殘基，分子量約為62 kDa；小鼠PKR含有515個(gè)氨基酸殘基，分子量約為58 kDa[3]。PKR多肽鏈的C末端含有1個(gè)催化結(jié)構(gòu)域(kinase domain，KD)，N末端含有2個(gè)dsRNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域(dsRNA binding domains，dsRBD), dsRBD調(diào)節(jié)催化酶活性。小鼠編碼的上述3個(gè)結(jié)構(gòu)域通常具有組織細(xì)胞依賴(lài)性，在不同組織中表達(dá)水平有所不同。人胚胎發(fā)育過(guò)程中的不同時(shí)期不同組織的PKR表達(dá)水平也存在差異。芽胞和未成熟間質(zhì)細(xì)胞表達(dá)水平低下，大量的分化組織如上皮細(xì)胞表達(dá)量高[2]。

1.2 PKR分子的活化

在自然條件下，KD與dsRBD相互作用，PKR分子結(jié)構(gòu)處于封閉的非活化狀態(tài)[2,5-6]。dsRNA與dsRBD結(jié)合使KD從自身分子中起阻礙作用的dsRBD中釋放出來(lái)，導(dǎo)致PKR分子構(gòu)象發(fā)生變化，PKR分子形成二聚體并被磷酸化，進(jìn)入活化狀態(tài)。活化的PKR分子催化其底物eIF-2α第51位點(diǎn)的絲氨酸磷酸化，削弱了eIF-2分子活性。因?yàn)榇蟛糠植《緈RNAs翻譯都需要eIF-2分子的參與，eIF-2分子活性降低使侵入胞內(nèi)的病毒mRNA翻譯或蛋白合成受阻。PKR分子的兩個(gè)dsRBDs分別包含70個(gè)氨基酸的基序，連接一個(gè)含有20個(gè)氨基酸殘基的連接子[2,5]。PKR-dsRNA結(jié)合域的分子結(jié)構(gòu)由核磁共振測(cè)定，含有兩個(gè)相同的α-β-β-α折疊，而20個(gè)氨基酸殘基的連接子全部處于隨機(jī)螺旋構(gòu)象中，這種結(jié)構(gòu)有利于dsRBD纏繞dsRNA分子，促進(jìn)蛋白-核酸之間的相互作用。這就不難解釋作為PKR分子激活劑，dsRNA分子要求有效長(zhǎng)度，即dsRNA分子少于30個(gè)堿基就不能結(jié)合或激活PKR分子。短鏈干擾RNAs(short interfering RNAs，siRNAs)長(zhǎng)度為19～29個(gè)核苷酸，通常不能夠激活PKR分子，dsRNA鏈激活PKR分子的合適長(zhǎng)度為80個(gè)堿基或高于80個(gè)堿基，并且這種激活作用與dsRNA分子序列中堿基種類(lèi)沒(méi)有關(guān)聯(lián)[2]。

大部分激活PKR分子的天然dsRNA分子都是在被病毒感染的細(xì)胞中作為病毒復(fù)制或轉(zhuǎn)錄副產(chǎn)物而合成的。對(duì)于RNA病毒，dsRNA復(fù)制形式是新基因組RNA拷貝強(qiáng)制合成的中間體；對(duì)于DNA病毒，如疫苗病毒(vaccinia virus,VV)、腺病毒和單純皰疹病毒(herpes simplex virus,HSV)則具有反方向開(kāi)放讀碼框(ORFs)，該讀碼框在感染的細(xì)胞中能產(chǎn)生重疊的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA，折疊成能激活PKR分子的dsRNA片段。IFN-γ mRNA 5′端假結(jié)體(pseudoknot)具有能更高特異性激活PKR分子的結(jié)構(gòu)，但在控制IFN-γ分子合成方面的作用還不十分清楚[2]。此外，PKR分子自身二聚體化對(duì)于其自身活化也非常重要，如用谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶替代dsRBD使PKR分子自身二聚體化，在體外體內(nèi)都能激活PKR分子。PKR分子自身二聚體化后，便迅速在活化的氨基酸殘基片段中自身磷酸化。其中446位和451位蘇氨酸殘基在活化期間被磷酸化，這進(jìn)一步穩(wěn)定了PKR分子的二聚體結(jié)構(gòu)，提高了催化酶的催化活性[2]。

PKR分子除了能被病毒的dsRNA激活外，還能被IFN-γ、白細(xì)胞介素1(IL-1)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、脂多糖(LPS)、血小板生長(zhǎng)因子(platelet-derived growth factor，PDGF)和人工合成的聚肌胞苷酸(poly(I:C))激活，也能被其他刺激激活，包括氧應(yīng)激反應(yīng)、生長(zhǎng)因子和細(xì)胞蛋白如PKR相關(guān)激活劑(PKR-associated activator，PACT)和Toll樣受體(Toll-like receptors, TLRs)，其中PACT只有在dsRNA缺失的情況下激活PKR分子[5-7]。事實(shí)上，PKR-/-小鼠也能被包括流感病毒在內(nèi)的多種病毒感染，這一現(xiàn)象只能解釋為流感病毒不生成dsRNA，病毒RNA基因組末端之間形成的鍋柄狀二級(jí)結(jié)構(gòu)，在流感病毒感染期間刺激PKR分子[8]。

2 PKR 對(duì)IFN轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后的調(diào)節(jié)

PKR能檢測(cè)到病毒dsRNA分子并啟動(dòng)IFN基因表達(dá)的信號(hào)通路，通過(guò)eIF-2介導(dǎo)的翻譯控制機(jī)制間接提高IFN-β轉(zhuǎn)錄水平。PKR瞬時(shí)沉默削弱了IFN-β轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，在腦心肌炎病毒(encephalomyocarditis virus,ECMV)感染PKR基因缺陷的細(xì)胞內(nèi)表達(dá)的IFN-β轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物全部缺少poly(A)尾，說(shuō)明PKR對(duì)于保障IFN-β mRNA的完整性方面發(fā)揮著重要作用；PKR在轉(zhuǎn)錄后階段繼續(xù)調(diào)節(jié)IFNs的合成，在被病毒感染或被poly(I:C)刺激的PKR基因缺陷細(xì)胞內(nèi)，IFN-α和IFN-β的蛋白表達(dá)量下降，表明PKR在應(yīng)對(duì)病毒感染時(shí)促進(jìn)IFN-α和IFN-β蛋白表達(dá)發(fā)揮重要作用，并且這種作用是通過(guò)調(diào)節(jié)IFN-β轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的完整性來(lái)實(shí)現(xiàn)翻譯成具有功能的蛋白質(zhì)的[6]。PKR對(duì)IFN-α和IFN-β mRNA的穩(wěn)定作用，保證了IFN蛋白的大量生成[8]。PKR是病毒感染時(shí)誘導(dǎo)抗病毒應(yīng)激顆粒(antiviral stress granules,avSGs)的細(xì)胞漿體生成的關(guān)鍵因素，SGs提供了一個(gè)抗病毒蛋白和非己RNA配體非己RNA配體表述正確，詳見(jiàn)文獻(xiàn)9：SGs provide a critical platform for interactions between antiviral proteins and non-self RNA ligands.)相互作用的重要平臺(tái)，SGs和抗病毒固有免疫之間具有緊密的相關(guān)性[9]。PKR通過(guò)IκB/NF-κB信號(hào)通路抑制劑在轉(zhuǎn)錄控制和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)方面發(fā)揮重要作用，在被感染的細(xì)胞內(nèi)PKR誘導(dǎo)細(xì)胞自噬、細(xì)胞凋亡和抑制細(xì)胞生長(zhǎng)，以利于控制病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制和傳播[8]。

3 PKR的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

PKR除了具有調(diào)節(jié)IFN分子的轉(zhuǎn)錄和翻譯外，還具有轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)的功能，涉及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的分子有NF-κB、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活劑1和3(signal transducer and activator of transcription-1 and -3，STAT-1 and -3,)、IFN 調(diào)節(jié)因子1(INF regulatory factor-1，IRF-1)、激活轉(zhuǎn)錄因子3和4(activating transcription factor-3 and -4，ATF-3 and -4)、p53、激活蛋白1(activating protein, AP-1)、Jun N-末端蛋白催化酶(Jun N-terminal protein kinase，JNK)、p38和有絲分裂原活化蛋白催化酶(Mitogen-activated protein kinases，MAPK)[6]。PKR分子通過(guò)與dsRNA結(jié)合的活性，能夠下調(diào)登革熱病毒(dengue virus,DENV)感染人肺上皮細(xì)胞IFN的表達(dá)產(chǎn)物[10]。PKR/eIF-2α信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路能抑制新城疫病毒(Newcastle disease virus)的復(fù)制[11]。PKR干預(yù)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路還有Toll樣受體1、3和4(Toll like receptor1、3 and 4，TLR1、3 and 4)，與適配子分子TNF受體相關(guān)因子2、3和6(TNF receptor-associated factor2、3 and 6，TRAF2、3 and 6)相互作用通過(guò)AP-1、NF-κB或IRF-3/7影響基因轉(zhuǎn)錄活性[2]。

4 PKR對(duì)非病毒病原體感染的調(diào)節(jié)

PKR-/-成纖維細(xì)胞接觸脂多糖(LPS)引起IL-6和IL-12 p40表達(dá)缺失，這兩種細(xì)胞因子在被LPS刺激的PKR-/-小鼠內(nèi)血清濃度減少。用TLR2和TLR4配體刺激小鼠肺泡巨噬細(xì)胞，PKR促進(jìn)IL-6和TNF-α的生成[5]。

在早期人血單核細(xì)胞中卡介苗素(Bacillus Calmette-Guerin，BCG)誘導(dǎo)依賴(lài)于PKR的IL-6、IL-10和TNF-α的蛋白表達(dá)[5]。表達(dá)是通過(guò)調(diào)節(jié)PKR/eIF-2α信號(hào)通路完成的。PKR直接誘導(dǎo)下游分子MAPK，該分子活化促使NF-κB分子 轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核內(nèi)，以此來(lái)介導(dǎo)特異性細(xì)胞因子基因轉(zhuǎn)錄。這些說(shuō)明了PKR在對(duì)抗結(jié)核分枝桿菌(Mycobacteriumtuberculosis)感染調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答方面發(fā)揮重要正調(diào)節(jié)作用，PKR是固有抗M.tuberculosis感染的重要分子[12]。然而后來(lái)的研究又得到了相反的結(jié)果，PKR-/-小鼠比野生型小鼠含有更少的活體M.tuberculosis和肺病原體，即PKR-/-小鼠比野生型小鼠M.tuberculosis載量低，顯示出小鼠體內(nèi)對(duì)M.tuberculosis良好的控制，同時(shí)被M.tuberculosis感染的小鼠巨噬細(xì)胞凋亡增多，巨噬細(xì)胞應(yīng)答產(chǎn)生的IFN-γ的活性增強(qiáng)，在野生型小鼠的巨噬細(xì)胞中，活化的IFN-γ激活PKR分子，活化的PKR分子介導(dǎo)巨噬細(xì)胞失活因子IL-10表達(dá)。IL-10被IFN-γ誘導(dǎo)表達(dá)很低的水平，就會(huì)強(qiáng)烈地降低IFN-γ依賴(lài)性巨噬細(xì)胞的活化。所以，在PKR基因缺失的情況下，巨噬細(xì)胞活化程度更高。PKR限制巨噬細(xì)胞活化的作用可以理解為PKR是IFN-γ誘導(dǎo)IL-10低水平表達(dá)的中介物[7]，顯然PKR發(fā)揮負(fù)調(diào)節(jié)作用。這兩種相互矛盾的結(jié)果有兩種可能。一種可能：結(jié)果為正調(diào)節(jié)作用的實(shí)驗(yàn)采用的早期人血單核細(xì)胞，是體外實(shí)驗(yàn)，沒(méi)有反應(yīng)體內(nèi)的生理狀態(tài)，而結(jié)果為負(fù)調(diào)節(jié)作用的實(shí)驗(yàn)材料是小鼠，反應(yīng)體內(nèi)的生理狀態(tài)；另一種可能：正調(diào)節(jié)作用是通過(guò)早期人血單核細(xì)胞轉(zhuǎn)染[Arg296]PKR突變質(zhì)粒實(shí)驗(yàn)[12]獲得的，該質(zhì)粒PKR編碼基因 C端(PKR催化結(jié)構(gòu)域)296位賴(lài)氨酸密碼子突變?yōu)榫彼崦艽a子，突變后的PKR蛋白能通過(guò)精氨酸殘基與賴(lài)氨酸殘基相互作用，特異性阻礙體內(nèi)野生型PKR分子的活性，使細(xì)胞表現(xiàn)為PKR功能缺失狀態(tài)。負(fù)調(diào)節(jié)作用是通過(guò)PKR編碼基因 N端(dsRNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域)2,3 號(hào)外顯子缺陷小鼠實(shí)驗(yàn)[13]獲得的，這種負(fù)調(diào)節(jié)作用可能源于這些基因缺陷小鼠PKR基因敲除的不徹底。只有把小鼠體內(nèi)PKR基因完全刪除，才能明確PKR在體內(nèi)清除細(xì)菌方面發(fā)揮的作用[14]。無(wú)論是正調(diào)節(jié)作用還是負(fù)調(diào)節(jié)作用都說(shuō)明PKR在抗M.tuberculosis感染方面發(fā)揮著重要作用。

在人和小鼠巨噬細(xì)胞中活化PKR分子能促進(jìn)亞馬遜利什曼原蟲(chóng)(Leishmaniaamazonensis)的體外復(fù)制，這是PKR依賴(lài)性IL-10表達(dá)產(chǎn)物介導(dǎo)的效應(yīng)[15]。脂磷酸聚糖(lipophosphoglycan，LPG)為L(zhǎng).amazonensis表皮組分，誘導(dǎo)PKR啟動(dòng)子活化，L.amazonensis感染或LPG誘導(dǎo)細(xì)胞表達(dá)PKR需要TLR2通過(guò)內(nèi)吞溶酶體參與，L.amazonensis感染巨噬細(xì)胞或LPG處理巨噬細(xì)胞誘導(dǎo)IFN-1表達(dá)能夠使感染進(jìn)一步加劇，L.amazonensis誘導(dǎo)PKR表達(dá)依賴(lài)于IFN-1轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)，IFN-1表達(dá)和促進(jìn)感染需要PKR轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)，L.amazonensis感染或LPG誘導(dǎo)的IFN-1表達(dá)依賴(lài)于TLR2通過(guò)內(nèi)涵體轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)，L.amazonensis感染憑借PKR誘導(dǎo)超氧化物歧化酶(superoxide dismutase 1, SOD1)，L.amazonensis感染巨噬細(xì)胞通過(guò)TLR2和IFN-1轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)導(dǎo)致SOD1表達(dá)，彌漫性利什曼患者的皮膚病灶展現(xiàn)出高濃度的PKR和IFN-β陽(yáng)性細(xì)胞，這些結(jié)論表明在L.amazonensis感染巨噬細(xì)胞模型中PKR表達(dá)和IFN-1表達(dá)相互依賴(lài)，以IFN-1/PKR為軸心信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在非病毒感染方面是重要的[4]。

巨噬細(xì)胞和小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞是防御弓形蟲(chóng)(Toxoplasmagondii)侵害的重要效應(yīng)物，這些細(xì)胞通過(guò)PKR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，CD40應(yīng)答殺死寄生蟲(chóng)。CD40加強(qiáng)了宿主抵抗眼睛和腦弓形體病，通過(guò)TRAF6結(jié)合位點(diǎn)活化PKR分子，這一過(guò)程也依賴(lài)于TRAF2，TRAF2作為中介促進(jìn)TRAF6-PKR相連，使PKR分子活化。PKR連結(jié)CD40-TRAF轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)來(lái)激發(fā)細(xì)胞自我吞噬通路并殺死T.gondii。這些結(jié)果顯示出PKR是抗微生物活性的中介物，是抵抗非病毒病原體誘發(fā)疾病的觸發(fā)器，同時(shí)也提供了CD40和PKR分子之間具有相關(guān)性的新啟示[5]。

5 PKR對(duì)腫瘤細(xì)胞的調(diào)節(jié)

PKR基因位于人染色體2p21-22，在白血病、骨髓增生異常綜合征和惡性淋巴瘤等骨髓增生疾病中經(jīng)常發(fā)生基因重排[2]。PKR負(fù)調(diào)節(jié)白血病進(jìn)程，同時(shí)激活蛋白磷酸酶2A(protein phosphatase,PP2A)，抑制B淋巴細(xì)胞瘤2(B-cell lymphoma 2，Bcl-2)，促進(jìn)細(xì)胞凋亡。PP2A為PKR底物，活化后使Bcl-2直接脫磷酸來(lái)調(diào)節(jié)固有凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，以PKR/PP2A為軸心的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路負(fù)調(diào)節(jié)白血病進(jìn)程，是感應(yīng)化療體內(nèi)體外白血病細(xì)胞所必需的[16]。急性T細(xì)胞白血病細(xì)胞系Jurkat細(xì)胞高水平表達(dá)源于PKR的衍生形式的縮短版PKR分子[17]。多種白血病來(lái)源的細(xì)胞系不表達(dá)活化的PKR分子，多種白血病人和骨髓發(fā)育不良者PKR表達(dá)水平都減少，慢性淋巴細(xì)胞白血病相關(guān)研究顯示，28例病人盡管表達(dá)全長(zhǎng)PKR蛋白分子，但其中21例檢測(cè)不到PKR分子活性。原因是這些病人的PKR分子不能被激活或磷酸化[18]。

很多人類(lèi)腫瘤細(xì)胞中都能發(fā)現(xiàn)PKR分子表達(dá)水平升高，有報(bào)道稱(chēng)，結(jié)腸癌、乳腺癌、黑色素瘤和肝癌中PKR表達(dá)水平和活性都增加[2]。在肺腺癌中，PKR高表達(dá)的病人比PKR低表達(dá)的病人生存期短[19]。在淋巴結(jié)陰性直腸癌中，PKR表達(dá)水平與疾病復(fù)發(fā)相關(guān)[20]。更進(jìn)一步的研究表明，對(duì)于特定的腫瘤而言，增加PKR表達(dá)水平能使病人預(yù)后更好。相對(duì)于腫瘤來(lái)說(shuō)，正常組織的PKR表達(dá)水平更低[2]。

6 展 望

PKR控制翻譯，是重要的自身分子磷酸化及eIF-2α分子磷酸化催化酶，其蛋白分子中酪氨酸磷酸化的發(fā)現(xiàn)開(kāi)辟了探索生化功能的新途徑。PKR分子是細(xì)胞內(nèi)目標(biāo)蛋白生產(chǎn)的“治安員”，如果eIF-2α分子被磷酸化，細(xì)胞就能終止多數(shù)mRNA的翻譯過(guò)程，在病毒感染期間，目標(biāo)蛋白合成就能停止。在增殖性病毒感染期間，如果初始感染被控制，細(xì)胞就能繼續(xù)生存；如果PKR分子被連續(xù)激活，細(xì)胞就凋亡。

盡管PKR的研究已經(jīng)很深入，但還存在很多問(wèn)題需要進(jìn)一步研究。如dsRNA分子觸發(fā)PKR分子自身磷酸化，但dsRNA分子在正常細(xì)胞中是怎么產(chǎn)生的？誘導(dǎo)劑是什么？以及是否存在dsRNA常規(guī)轉(zhuǎn)運(yùn)途徑等。應(yīng)用dsRNA分子特異性單克隆抗體有助于定位dsRNA分子在正常細(xì)胞和病毒感染細(xì)胞中的位置。同樣，磷酸化PKR的抗體通過(guò)共聚焦顯微鏡能定位dsRNA分子和活化的PKR分子。在病毒感染等應(yīng)激條件下，NF-κB分子被PKR激活，觸發(fā)細(xì)胞中凋亡基因轉(zhuǎn)錄。在正常細(xì)胞中，如果PKR分子被激活，NF-κB分子就被誘導(dǎo)表達(dá)，抗凋亡基因也被誘導(dǎo)表達(dá)以此來(lái)對(duì)抗PKR誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。PKR控制成熟T淋巴細(xì)胞的生長(zhǎng)，用常規(guī)的小RNA處理后，被活化的PKR/NF-κB信號(hào)通路觸發(fā)細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞和IFN-γ應(yīng)答。這一重要研究領(lǐng)域能用于探索疫苗和基因治療。PKR能作為癌癥的替代標(biāo)記，腫瘤生長(zhǎng)和PKR活性具有相關(guān)性，PKR能作為癌癥治療的靶標(biāo)，思路是特異性激活PKR分子來(lái)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡或摧毀腫瘤細(xì)胞。

篩查PKR分子的激活劑或抑制劑是藥理學(xué)產(chǎn)業(yè)一個(gè)非常熱門(mén)的領(lǐng)域，可以通過(guò)化合物“圖書(shū)館”來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，如美國(guó)Agios制藥公司致力于癌癥新陳代謝和先天性代謝異常領(lǐng)域的研究，以挽救患者的生命，并且公司在該領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。在這兩個(gè)領(lǐng)域,該公司正尋求一種釋放細(xì)胞代謝的革命性療法。該公司在2016年6月11日于哥本哈根舉辦的歐洲血液學(xué)協(xié)會(huì)(European Hematology Association，EHA) 第21屆大會(huì)上報(bào)告了兩款PKR分子激活劑AG-348 和 AG-519臨床前和臨床研究的一些原始數(shù)據(jù)[21]。在某些PKR活性低的腫瘤細(xì)胞中，溶細(xì)胞病毒優(yōu)先生長(zhǎng)，而在相對(duì)應(yīng)的正常細(xì)胞中PKR活性高，溶細(xì)胞病毒復(fù)制被阻止，不影響正常細(xì)胞的生長(zhǎng)，所以應(yīng)用溶細(xì)胞病毒來(lái)選擇性地摧毀這些腫瘤細(xì)胞是一個(gè)非?？尚械姆椒╗2]。

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Advances in RNA Sensors Protein Catalytic Enzyme PKR

ZHAI Jing-bo1, 2, GAO Wei1, WANG Qiu-bo2, LYU Chang-long1, 2

(1.BrucellosisInst.,InnerMongoliaUni.fortheNationalities,Tongliao028000; 2.Teach. &Res.Div.ofImmunol.,ChinaMed.Uni.,Shenyang110122)

PKR (Protein Kinase Double-Stranded RNA-Dependent) is a serine/threonine catalytic enzyme, an important RNA sensor in cell plasm, that could auto-phosphorylate, also could phosphorylate α-subunit of eukaryotic cells initialization factor 2α (eIF2α). PKR binding viral dsRNA inhibits translation of viral gene through stimulating signal path to decrease viral protein synthesis, and effectively to reduce viral replication. In addition, PKR could also inhibit viral transcription through stimulating IκB(inhibitor of NF-κB)/NF-κB(nuclear factor κB)signal pathway. PKR has reciprocity with genesis of tumor and can be used as a target of cancer therapy.In this paper, we mainly review recent progress on the molecular biology character, the activation, the regulating to IFN’s transcription and translation, the signaling pathway, the protection against non-viral pathogen infection and the modulating tumor cells of PKR, and preview the perspectives of PKR studying.

RNA sensors； protein catalytic enzyme PKR； PKR/eIF-2α signal pathway； target of cancer therapy

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31270972)；市校合作項(xiàng)目(SXZD2012019)；2015年內(nèi)蒙古自治區(qū)科技創(chuàng)新引導(dǎo)獎(jiǎng)勵(lì)資金項(xiàng)目

翟景波 男，副教授，博士研究生。研究方向?yàn)槊庖咚幚韺W(xué)。E-mail:laozhaisc@hotmail.com

* 通訊作者。男，教授，博士。研究方向?yàn)轲つっ庖吆虳NA疫苗。E-mail:changlonglyu@hotmail.com

2016-04-11；

2016-08-02

Q78;R37

A

1005-7021(2016)06-0093-05

10.3969/j.issn.1005-7021.2016.06.016

(KJCX15004)