代 靜 ， 張林波 ， 張培軍 ， 茆安婷 ， 尹玉偉 ， 郭曦堯 ， 李月紅

(1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) ， 吉林 長(zhǎng)春 130118 ； 2.吉林省衛(wèi)生監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)中心 ， 吉林 長(zhǎng)春 130118)

RACK1全稱為活化的蛋白激酶C1受體(Receptor of activated protein kinase C1)，分子量大約為36 kDa，其蛋白分子結(jié)構(gòu)中含有7個(gè)WD40的重復(fù)序列，即WD1—WD7。WD重復(fù)通常由44-60個(gè)氨基酸組成，是一類非常保守的結(jié)構(gòu)，存在于原核和所有的真核生物中[1]。其與G蛋白β亞單位約有42%氨基酸相同，具有一定的同源性。在1991年首次發(fā)現(xiàn)，因其作為蛋白激酶C的細(xì)胞內(nèi)受體而被命名[2]。RACK1 是一種多功能支架蛋白，介導(dǎo)多條胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，調(diào)控細(xì)胞增殖、凋亡、遷移、轉(zhuǎn)錄和蛋白合成等過(guò)程。 RACK1在脊椎動(dòng)物先天免疫中扮演著重要的角色。

1 RACK1的結(jié)構(gòu)

RACK1是一個(gè)高度保守的核糖體蛋白，在動(dòng)物和植物中均有發(fā)現(xiàn)。植物中第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的RACK1同源基因是煙草BY-2懸浮細(xì)胞的生長(zhǎng)素誘導(dǎo)基因arcA[3]。RACK1最初是在雞的肝文庫(kù)和人類淋巴母細(xì)胞系中克隆出來(lái)[4]。RACK1是 G 蛋白 β 亞基的同族體，是一種胞漿內(nèi)游離的支架蛋白，其結(jié)構(gòu)上，它是色氨酸-精氨酸重復(fù)序列(WD repeats)超家族的一員，有7個(gè)WD重復(fù)序列，每一個(gè)重復(fù)序列由4個(gè)反向平行的β-折疊構(gòu)成從而形成螺旋槳的一葉，介導(dǎo)不同結(jié)構(gòu)的多種蛋白質(zhì)相互作用，在多種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中發(fā)揮作用(見(jiàn)封三彩版圖1)。豬的RACK1是最早被報(bào)道的[5-6]，隨后研究RACK1的特點(diǎn)，確定了小鼠RACK1有14 kb，含有8個(gè)外顯子和7個(gè)內(nèi)含子。人的RACK1位于5號(hào)染色體，含有8個(gè)外顯子和7個(gè)內(nèi)含子，大小為7 kb(見(jiàn)封三彩版圖2)。

圖1 RACK1的結(jié)構(gòu)

圖2 哺乳動(dòng)物RACK1啟動(dòng)子的生物信息學(xué)分析[6]

2 RACK1的信號(hào)通路

RACKl作為支架蛋白，能同時(shí)與多個(gè)激酶、受體和病毒相互作用，包括PKC及其亞基、Src激酶家族，IGF-1受體、VEGF受體，I型IFN受體、HPV病毒等[8]，并且參與了多種信號(hào)通路的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，如Src信號(hào)通路、PKC信號(hào)通路、MAPK信號(hào)通路等[9]，進(jìn)而在細(xì)胞的生長(zhǎng)、遷移、凋亡等過(guò)程發(fā)揮著重要的作用(見(jiàn)封三彩版圖3)。

圖3 RACK1參與的信號(hào)通路[10]

RACKl最早被報(bào)道為PKCβII的受體，其名字也是由RACKl與PKC的結(jié)合而命名。PKCβII的C2結(jié)構(gòu)域是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)能夠和RACKl相互作用的蛋白結(jié)構(gòu)域[11]，參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)、死亡和脅迫反應(yīng)。M.M.Rodriguez等[12]發(fā)現(xiàn)，RACKl可作為PKCβII的運(yùn)輸?shù)鞍祝乖摷っ皋D(zhuǎn)運(yùn)到特定的位點(diǎn)去活化下游的底物。Pass J M[13]發(fā)現(xiàn)，RACK1至少介導(dǎo)PKC兩種亞型的關(guān)系，PKCε亞型和PKCβII型，促進(jìn)小鼠心臟表型的發(fā)生。RACKl不但可以與PKC相互作用，還可以與酪氨酸激酶等相互作用。Src激酶參與多條信號(hào)通路，是腫瘤細(xì)胞遷移的關(guān)鍵。在結(jié)腸癌形成過(guò)程中，V Mamidipudi[14]研究表明，RACK1 可以在細(xì)胞周期中的 G(1)期以及各有絲分裂調(diào)定點(diǎn)處抑制 Src的活性，進(jìn)而抑制了Src介導(dǎo)的磷酸化，同時(shí)使 CDK1-cyclin B 復(fù)合體的活性得以保持，從而阻止細(xì)胞周期的進(jìn)程，以發(fā)揮抑制癌細(xì)胞形成與增殖的作用。R.Peng[15]等通過(guò)siRNA使RACK1基因下調(diào)，明顯降低了Src/Akt信號(hào)通路活性，抑制人膠質(zhì)瘤U87和CHG-5細(xì)胞增殖侵襲。表明RACK1是膠質(zhì)瘤治療的新靶點(diǎn)。最近在多藥耐藥乳腺癌細(xì)胞研究表明，RACK1作為支架蛋白有助于P-糖蛋白與Anxa2和Src結(jié)合。P-糖蛋白是一種多藥外轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，它能提高耐藥細(xì)胞的侵襲能力。研究表明，RACK1調(diào)節(jié)P-糖蛋白活性從而促進(jìn)阿霉素誘導(dǎo)的P-糖蛋白介導(dǎo)的Anxa2 和Erk1/2的磷酸化[16]。

3 RACK1在癌癥與免疫系統(tǒng)的最新研究

最近研究發(fā)現(xiàn)，RACK1在多種腫瘤癥中都有表達(dá)，并與這些腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。Campagne C等[17]敲除RACK1后在小鼠B16減少黑素瘤細(xì)胞侵襲和誘導(dǎo)細(xì)胞分化。杜凱麗[18]通過(guò)CCK-8法繪制的細(xì)胞生長(zhǎng)曲線可以看出，沉默RACK1基因會(huì)抑制肺腺癌A549細(xì)胞的增殖和遷移，誘導(dǎo)其凋亡，使VEGF、原癌基因、細(xì)胞周期蛋白D1的表達(dá)下降。熊志娟[19]的研究闡明，RACK1 表達(dá)下調(diào)參與了胃黏膜癌變過(guò)程，Hp 感染后在胃黏膜早期病變可上調(diào) RACK1 表達(dá)。曹汐汐[20]的研究通過(guò)脂質(zhì)法轉(zhuǎn)染空載質(zhì)粒得出RACK1高表達(dá)，人乳腺癌細(xì)胞的細(xì)胞周期相關(guān)蛋白Cyclin D1和Cyclin D3的表達(dá)也明顯上升,而p2的表達(dá)明顯下降。表明RACK1可通過(guò)調(diào)節(jié)PI3K/Akt信號(hào)通路的活性及細(xì)胞周期相關(guān)蛋白,參與調(diào)控人乳腺癌細(xì)胞的增殖。STAT3是公認(rèn)的癌基因，王莉靜[21]研究中 RACK1能作為IFN-α的構(gòu)架蛋白轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)通路，促進(jìn)IFN-α引起的STAT3酪氨酸及絲氨酸位點(diǎn)的活化，并在IFN-α剌激下促進(jìn)ERK和STAT3的相互作用，進(jìn)而促進(jìn)STAT3絲氨酸的磷酸化。王慶陽(yáng)[22]敲除小鼠中的RACK1基因，骨髓中造血細(xì)胞前體細(xì)胞，T細(xì)胞，B細(xì)胞和髓樣細(xì)胞均減少，發(fā)現(xiàn)小鼠對(duì) LPS 或 Poly I:C 刺激產(chǎn)生的免疫反應(yīng)增強(qiáng)，表現(xiàn)為死亡率增高。初步證實(shí)RACK1 在小鼠體內(nèi)能夠抑制過(guò)強(qiáng)先天免疫反應(yīng)。丘桂華[23]在小鼠T細(xì)胞中敲除了RACK1，CD8T細(xì)胞，CD4T細(xì)胞也有一定幅度的減少。RACK1的缺失會(huì)導(dǎo)致自噬標(biāo)志蛋白LC3B II蛋白水平的下降，伴有促凋亡Bcl2家族成員Bim蛋白水平升高。Erica Buoso等[24]研究興奮劑諾龍和雄激素受體(AR)與p,p′DDT和它的主要代謝產(chǎn)物p,p′DDE對(duì)RACK1表達(dá)與先天免疫反應(yīng)。結(jié)果表明，諾龍誘導(dǎo)RACK1的轉(zhuǎn)錄活性和蛋白表達(dá)的增加與劑量正相關(guān)，增加了LPS誘導(dǎo)的THP-1細(xì)胞中IL-8、TNF-α的表達(dá)。相反 RACK1與內(nèi)分泌干擾物相關(guān)，是內(nèi)分泌與免疫系統(tǒng)之間的橋梁

4 結(jié)語(yǔ)

RACK1在人、小鼠等研究較多，最主要是癌癥方面。RACK1復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，在組織中廣泛表達(dá)，參與多種信號(hào)通路，在免疫中也起著重要的作用。研究RACK1在免疫中所產(chǎn)生的影響，將會(huì)降低疾病的發(fā)生，為疾病的防控提供理論依據(jù)。

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